新型Nb硅化物基合金的超高温高梯度整体定向凝固组织优化及其机理研究

新型Nb硅化物基超高温合金有潜力应用在1200～1400℃的温度范围内，迫切需要对其先进定向凝固技术进行深入研究。由于无坩埚悬浮区熔技术本身的限制，凝固组织的定向效果较差。本项目将研究该合金的有坩埚超高温高梯度整体定向凝固技术，通过改变熔体过热度、温度梯度以及抽拉速率等工艺参数，制备组织细化、连续以及定向度优化的定向凝固组织；研究定向凝固工艺参数对定向凝固组织中初生相Nbss及共晶组织（Nbss +Nb硅化物）的尺寸、形貌及分布的影响规律；在组织优化的基础上研究合金化元素在各相中的分配系数和相互间的交互作用；通过研究定向凝固过程中初生Nbss形成、Nbss和Nb硅化物的共晶耦合生长方式、择优取向机理、各相的位向关系以及溶质再分配，建立该合金的有坩埚超高温高梯度整体定向凝固的生长模型及组织优化机理；研究定向凝固组织优化对合金的室温及高温力学性能的影响规律，发展其强韧化机理。