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作者：王豪;闫二虎;王金华;褚海亮;邹勇进;孙立贤;
单位：桂林电子科技大学材料科学与工程学院广西信息材料重点实验室;中南大学粉末冶金国家重点实验室;
摘要：三元以及多元合金凝固过程中，多组元间相互耦合和溶质再分配造成其凝固路径及其组织异常复杂，到目前为止尚未建立起完整统一的三元共晶凝固理论模型，凝固组织和机械性能的本质关系亟待研究。基于此，针对Nb_(30)Ti_(35)Co_(35)共晶合金（实测Nb_(31)Ti_(34)Co_(35)）开展了不同抽拉速率（v=3,5,15,30,70μm·s~(-1)）下的定向凝固实验研究，测量其显微硬度（H），旨在探索不同抽拉速率下合金的微观组织演化规律，并构建组织和性能之间的关系。结果表明：除极少量初生α-Nb外，常规铸态合金几乎完全由共晶（α-Nb+TiCo）组织构成，相类似地，定向凝固合金组织中也含有相同的组织类型（少量的Ti_2Co除外），即初生α-Nb和共晶（α-Nb+TiCo）组织；随着抽拉速率的逐渐增加，初生相α-Nb依次经历了“圆球状→团簇状→枝晶状”的转变，稳态生长区内共晶组织逐渐粗化，共晶排列不规则且相间距明显变大，淬火界面失稳并依次经历胞状界面到枝晶状界面转变；另外，与常规铸态合金相比较，定向凝固后合金的显微硬度明显提升并随着抽拉速率的减小而显著增加，二者关系为H=222.4+v~(-0.4328)+319.8，其中，抽拉速率为3μm·s~(-1)时的合金显微硬度值最大，为HV_(0.3) 462，约为铸态合金的1.5倍。证实了定向凝固工艺可以调控合金显微组织，进而有效提高Nb-Ti-Co合金机械性能。
关键词：Nb-Ti-Co合金;;定向凝固;;微观组织;;显微硬度
基金资助：国家自然科学基金项目（52161034; 51761009）;; 广西自然科学基金项目（2019JJA160006）;; 桂林电子科技大学研究生教育项目（2019YCXS109）;; 广西信息材料重点实验室基金项目（191021-Z）资助
