单晶高温合金高梯度定向凝固晶体取向机理及精确控制

镍基单晶高温合金在定向凝固过程中，生长方向表现出明显的择优取向，该择优取向往往与轴向应力存在偏角，使单晶铸件的性能显著下降。单晶高温合金的合金发展和制备技术进步使晶体取向控制问题更加突出。本申请项目通过研究单晶高温合金在高梯度定向凝固条件下择优取向的变化规律，建立不同凝固界面形态下的晶向选择特点，弄清外界控制参数、难熔元素、样品几何尺寸及熔体对流等因素对晶体取向的作用规律，发展获得一致晶体取向的定向凝固工艺规范，为制备大尺寸新型单晶高温合金零部件缺陷控制提供科学依据。所提出的不同取向晶粒和杂晶的竞争淘汰规律，择优取向对晶体的微观组织和相析出的反作用机制，以及建立的生长方向模型，可以进一步完善多元多相合金的晶体生长基础理论。