电场对镍基单晶高温合金定向凝固和组织的影响

对电场作用下镍基高温合金的普通和定向凝固组织包括枝晶形态、γ′相形态尺寸数量和取向、碳化物形态和电场作用机理进行了研究。在电场作用下凝固枝晶细化并向胞状枝晶演化；γ′相析出体积分数由无电场时的41%增加到56%，尺寸细化到0.5μm，形态由块状向球状演化，并且发现由球形向三角聚集形进行分解；γ′相的择优生长晶面由无电场时的（111）、（200）、（220）等多个晶面变为单一晶面（111）；碳化物由无电场时的不规则块状变为细小条片状或汉字型；电场作用还使（γ+γ′）共晶组织细化。电场作用机理主要与电迁移促进熔体扩散与对流以及改变固液界面能和弹性应变能有关。研究结果为发展新的高温合金凝固工艺提供了理论依据。