快速凝固材料亚稳相形成机制的研究

采用深过冷和激光重凝快速凝固技术，从实验上建立了亚稳相与凝固参量的定量关系，建立了亚稳相形核与生长的理论模型，分析了亚稳相的形成机制。研究结果表明，无论是亚包晶还是过包晶合金，只有当过冷度至各自的临界过冷度时，亚稳相才能作为初生相从过冷熔体中析出；经典形核理论和瞬态形核理论仍能从整体上把握过冷熔体中的相选择规律，但其生长规律的描述需采用修正后的BCT模型。首次在亚包晶TiAl合金中发现了由单相γ组成的高速带状结构，并成功实现了αγ两相的共生生长，在TiAi层片基体的表面获得了具有良好硬度的γ相组织。考察了二十面体和十面体准晶亚稳相的形成条件，首次发现十面体准晶中存在连续生长和侧向生长两种生长机制。