间隙原子对TiAl基合金凝固行为及宏/微观偏析的作用机制研究

TiAl基合金具有低密度、高比强度、高比刚度等在航空航天、汽车工业的耐高温部件有着广泛的应用前景。由于TiAl基合金中各元素熔点和密度的差异、非平衡凝固偏析系数不同及凝固过程中存在的包晶反应，通常会在铸锭合金中形成宏观偏析和微观偏析等冶金缺陷，严重影响合金的综合力学性能。本项目通过对间隙原子作用下TiAl基轻质结构材料的凝固行为研究，明确间隙原子对TiAl基合金凝固过程中的结晶形核行为、凝固路径及后续固态相变的影响规律和作用机理，同时对TiAl基合金熔体中异质夹杂的界面反应及其迁移分离的机制进行研究，预测TiAl基合金铸锭凝固的宏观、微观偏析和缺陷类型，掌握间隙原子对TiAl基合金凝固行为和宏/微观偏析的作用机制，为轻质TiAl基高温结构材料的工程化应用提供理论支持和技术指导。

TiAl基合金具有低密度、高比强度、高比刚度等在航空航天、汽车工业的耐高温部件中有着广泛的应用前景。由于TiAl基合金中各元素熔点和密度的差异、非平衡凝固偏析系数不同等原因，通常会在铸锭合金中形成偏析等冶金缺陷，严重影响合金的力学性能。本项目通过对间隙原子作用下TiAl基轻质结构材料凝固行为的研究，明确了间隙原子对TiAl基合金凝固过程中的结晶形核行为、凝固路径及后续固态相变的影响规律和作用机理，揭示了间隙原子对TiAl基合金凝固行为的作用机制，可为轻质TiAl基高温结构材料的工程化应用在一定程度上提供理论支持和技术指导。