压力对Ti-Al合金快速凝固过程影响的分子动力学模拟
2012-09-12杨新华杨雄伟
航空材料学报 2012年6期
付 玮, 杨新华,2, 周 超, 杨雄伟
(1.华中科技大学土木工程与力学学院,武汉 430074;2.华中科技大学模具技术国家重点实验室,武汉 430074)
快速凝固是工业上广泛采用的批量生产晶态和非晶态合金的重要方法。合金的凝固伴随着传热、传质,液相和固相的运动,以及液固界面的迁移,是一个非常复杂的过程。合金成分、预热温度[1]、降温速率[2~4]等对凝固产物的形成有重要影响。除此以外,研究人员也注意到了压力对合金凝固过程的影响。曲迎东等人[5]提出了高压作用下合金凝固的机理,认为高压具有促进固相形核、减小扩散系数及抑制晶粒长大等优点,因此可以利用高压技术制备新材料和改变现有材料的性能。Kazanc[6]研究了压力对CuNi合金熔体凝固过程的影响,发现随着压力升高,晶化温度和玻璃转化温度都会提高,而合适的压力有利于晶化。赵九洲等人[7]在研究压力对Cu熔体冷却形成非晶能力的影响时,发现高压不利于非晶形成,对相同降温速率,非晶所占比例会随压力升高而降低。
由于具有高熔点、低密度、良好的结构稳定性和抗氧化抗腐蚀特性,Ti-Al合金在汽车工业、发电厂涡轮机和燃气涡轮发动机零部件中得到广泛应用。尽管目前作为结构材料应用的Ti-Al合金大多数是以有序金属间化合物形式出现的,然而人们在研究中已经发现,通过调整降温速率、压力等方式控制凝固过程,可以得到具有很多优良特性的非晶态Ti-Al合金[8~10]。这些非晶态合金可能具有良好的应用前景,因此有必要研究他们的形成过程和影响条件。……
登录APP查看全文
