0 引言

TiAl基金属间化合物具有密度低、弹性模量高、高温强度良好、抗蠕变和抗氧化能力高的特点，但室温塑性相对较低，影响了其进一步的应用[1-2]。随着TiAl基合金发展的需要，合金成分设计趋向于多元化和微合金化。目前，第2代TiAl基合金(以包晶Ti-48Al-2Cr-2Nb合金为代表)是获得工程化应用的多元化TiAl基合金[3]，其凝固组织具有典型的包晶凝固组织特征。且第2代TiAl基合金(Ti-48Al-2Cr-2Nb )仍被公认为是美国通用电气公司研发的室温塑性最高的多元TiAl基合金，美国通用电气航空的镍基涡轮叶片已经被Ti-48Al-2Cr-2Nb合金叶片所取代[1,3-4]。众所周知，凝固组织对Al质量分数极其敏感[1]，Al质量分数的变化，不仅能够改变凝固组织，而且还能改变凝固路径。此外，冷却速率也是重要的凝固参数之一，在合金各相竞争形核与长大以及组织演化中起着重要作用，会显著影响合金的相组成和凝固组织形貌[5-8]。通常铸造条件下，冷却速率相对较低，一般为10-3～10 K/s，但对于复杂薄壁小型铸件而言，冷却速率较高(能够达到103 K/s)，凝固组织明显细化[9]。文献[10]认为:Ti-48Al-2Cr合金薄带快速凝固组织的片层团和片层间距明显细化，且片层结构的体积分数随冷却速率的增加而减少，合金硬度提高。文献[5-6]采用水冷铜模急冷技术制备了TiAl基合金近球形快速凝固试样，并在急冷快速凝固组织中观察到了块状γm。对于高Al质量分数的包晶合金TiAl基合金而言，在急冷快速凝固条件下，亚稳组织也可能析出并长大，这对包晶合金TiAl基合金凝固组织的多样性和复杂性研究有重要的帮助。目前，关于冷却速率对TiAl基合金凝固组织影响的研究，主要集中于凝固组织细化和组织演化过程[5-8]，仍然缺乏对亚稳组织演化的研究和探讨。

因此，本文采用真空铜模吸铸技术，成功制备了Ti-52Al-2Cr-2Nb合金小型棒状吸铸试样(Φ6 mm×80 mm)，研究了铸态Ti-52Al-2Cr-2Nb合金的凝固路径，分析了凝固组织特征。此外，研究小型棒状吸铸试样不同凝固区域凝固组织演化和相组成，分析并探讨高Al质量分数包晶TiAl基合金凝固组织的多样性和复杂性，观察块状γm相的形成和演化，阐明了高冷却速率下块状γm相的形成机制。

1 试验材料和方法

1.1 原材料制备

原材料采用高纯Ti板(w(Ti)=99.99%)、高纯铬块(w(Cr)=99.99%)、高纯Al锭(w(Al)=99.99%)和高纯Ti52.7Nb屑(w(Ti52.7Nb)=99.99%)。依据合金名义成分设计成分配料，Ti-52Al-2Cr-2Nb合金钮扣锭在真空非自耗电弧炉中熔配而成，质量约30 g，为了减少成分的偏聚和不均匀，反复熔炼4次以上，确保实际成分与名义成分相符。

1.2 真空吸铸试验

图1为真空铜模吸铸设备示意图与小型棒状吸铸试样简图。真空铜模吸铸设备示意图如图1a所示，为制备成型良好且表面光亮整洁的TiAl基合金铸件提供试验条件。图1b为制备的Ti-52Al-2Cr-2Nb合金小型棒状吸铸试样简图(Φ6 mm×80 mm)。

 

(a) 真空铜模吸铸设备示意图 (b) Ti-52Al-2Cr-2Nb合金小型棒状吸铸试样简图

图1 真空铜模吸铸设备示意图与小型棒状吸铸试样简图(Φ6 mm×80 mm)

1.3 显微组织和相组成分析

试样经镶样、砂纸打磨、抛光后，使用10 mL HNO3+10 mL HF+80 mL H2O的腐蚀液进行腐蚀。采用光学显微镜(optical microscope,OM)、KYKY-2800型扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)背散射模式以及能谱分析(energy dispersive spectroscope,EDS)，对试样的显微组织和γm相的各元素原子个数百分数进行观察和分析，并借助X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)对试样进行相组成分析。

2 试验结果与讨论

2.1 铸态凝固组织

图2为铸态Ti-52Al-2Cr-2Nb合金凝固组织。图2a为钮扣锭的纵截面微观组织。在TiAl基合金中，α相具有典型的六重对称结构[11]。由图2a可知：在铜模的快速急冷作用下，沿热流方向会形成明显的柱状晶区。定向生长枝晶的一次枝晶臂与二次枝晶臂呈六重对称结构，这表明Ti-52Al-2Cr-2Nb合金的初生相为α相，一次枝晶间距为325 μm。而靠近铜模部分由于受到强烈的急冷作用形成淬火区，可以观察到块状γm的形成，其块状区域的厚度约为350 μm，这表明高的冷却速率有利于块状γm的形成。且淬火区的块状γm与初生α相枝晶存在明显的白色界线，这表明高的冷却速率是块状γm形成的重要因素。

王祥看着老道，半天说不出话。老道虽然说中了他最想要的答案，但是事情太过巧合，让警觉的王祥心里不自觉的生出了疑虑。

由于大豆根系的复杂性，对于公理以及产生式规则的提取，需要考虑主根的粗度及其随时间的变化、侧根的弯曲度及随机性等因素，为了处理的方便，根系L系统在设计时区分了左右侧根，具体L系统设计如下：

  

图2 铸态Ti-52Al-2Cr-2Nb合金凝固组织

图2b为枝晶形貌(背散射)，可进一步观察显微组织。从图2b可观察到六重对称结构的初生α相枝晶，即一次枝晶臂与二次枝晶臂呈60°，也验证了图2a显微组织的观察结果。图2c为Ti-52Al-2Cr-2Nb合金纵截面凝固组织形貌。由2c可观察到在初生α相枝晶上存在片层结构(α2+γ)，同时，还发现初生α相枝晶的周围存在明显的包晶晕圈，具有典型的包晶凝固特征，枝晶间存在明显的凝固偏析。此外，在初生α相枝晶和凝固偏析之间出现明显的微裂纹。由以上分析可知：铸态Ti-52Al-2Cr-2Nb合金是以α相为初生相、γ相为包晶相的包晶凝固合金。

我还想留她多呆会儿，她说，不行，四点钟，要准时给客户送货。付玉说走就走，还没等我穿上衣服送她。她已经开门走了，整个楼道里，留下了一股淡淡的芙蓉花的香味。

在桥梁和构造物的接头、死角、加宽部分和一些压路机无法碾压的局部区域，可以使用1t路遥双轮振动压路机进行碾压工作。

2.2 Al当量计算

Al当量已广泛用于多元TiAl基合金的计算，β相稳定元素使得二元Ti-Al相图向高温高铝方向发生偏移，不仅扩大β相区，而且缩小α相区[4]。由于Cr和Nb是β相稳定元素，将Cr和Nb的量等价为Al的量，即Al当量[11]，其中，Cr的Al当量是+0.1[12]，Nb的Al当量是+0.3[12]。Al当量的计算公式为：

3.综上所述，在时代的变更以及社会经济发展的推动作用下，我们已经步入了全新的媒体传播时代，新闻报道质量的高低直接影响着乡镇电视台的生存和发展。

 

(1)

[2] 詹成伟,谢敬佩,马润香,等.低钛铝合金晶粒细化的凝固计算[J].河南科技大学学报(自然科学版),2004,25(1)：9-13.

%

因此，Ti-52Al-2Cr-2Nb合金的Al当量为53.4%，依据二元Ti-Al相图[3]可知:Ti-52Al-2Cr-2Nb合金是以α相为初生相、γ相为包晶相的包晶凝固合金，这也与显微组织观察结果一致。

创新科技管理体制机制。协助相关司局继续指导做好科研机构的分类改革，加强非营利性科研机构建设，协调有关部门，努力解决转企改制科研机构的遗留问题。健全完善人才培养、选拔和任用机制，造就一批具有世界前沿水平的科技领军人才和创新团队。继续加强水利科技管理机构自身建设。

2.3 真空吸铸凝固组织

图3为真空吸铸Ti-52Al-2Cr-2Nb合金(Φ6 mm×80 mm)棒状试样的凝固组织。图3a为真空吸铸Ti-52Al-2Cr-2Nb合金(Φ6 mm×80 mm)棒状试样纵截面的宏观组织，由图3a可知：凝固组织明显细化，糊状区形成了胞状枝晶。为了进一步清晰地观察急冷区和定向生长区的凝固组织形貌，需要观察更高倍的凝固组织形貌。图3b为表面急冷区高倍的凝固组织形貌。图3c为定向生长区高倍的凝固组织形貌。由图3b可知：在表面急冷区有块状γ相形成，块状γ相区域的厚度约为139 μm，而在定向生长区和糊状区并未发现块状γ相形成，这表明铜模良好的急冷作用使合金熔体凝固过程的冷却速率提高，起始过冷度增大，促进了块状组织的形成。由图3c可知：该区域由于在垂直方向热流和大的温度梯度作用下形成定向生长的枝晶，枝晶明显细化，一次枝晶间距约为17 μm，二次枝晶臂的生长也受到抑制。此外，α相枝晶上的片层结构(α2+γ)明显减少，这表明高的冷却速率一定程度上抑制了片层结构(α2+γ)的形成，即一定程度上抑制了固态相变α → (α2+γ)的发生。

两个事物的结合并不是简单的相加，而是要在充分了解的基础之上找出最佳的结合点。因此，在了解了大数据的简单特征之后，工程造价整个行业的特征也是需要去了解的。

  

图3 真空吸铸Ti-52Al-2Cr-2Nb合金(Φ6 mm×80 mm)棒状试样的凝固组织

以上结果表明：TiAl基合金的凝固组织对冷却速率极其敏感，高的冷却速率能够引起大的起始过冷度，为表面急冷区块状γ相的形核提供足够的驱动力。文献[13]通过热处理，在α相区不同冷却速率下首次观察到了γ-TiAl合金中的块状转变现象。随后，非平衡凝固过程中也发现了块状转变[6,9,14]，这与本文在表面急冷区凝固组织中观察到的块状转变相似。表1为铸态和吸铸Ti-52Al-2Cr-2Nb合金中块状γm相的各元素原子个数百分数，铸态γm相中的Nb元素原子个数百分数比名义成分中的稍高，Nb元素通常富集于γ相[15]，与显微组织观察的结果一致。吸铸Ti-52Al-2Cr-2Nb合金中块状γm相的Nb元素原子个数百分数较铸态的有所下降，而Al元素的原子个数百分数高于名义成分。

 

表1 铸态和吸铸Ti-52Al-2Cr-2Nb合金中

 

块状γm相的各元素原子个数百分数 %

  

相TiAlCrNbγm(铸态)44.8451.241.652.27γm(吸铸)42.8653.281.772.08

2.4 凝固组织相组成分析

图4为不同凝固条件下Ti-52Al-2Cr-2Nb合金凝固组织的XRD衍射图谱。图4a中扫描角2θ为20°～90°。由图4a可知：铸态和吸铸Ti-52Al-2Cr-2Nb合金凝固组织的相组成均为α2相和γ相，并未发生改变。图4b中扫描角2θ为38.0°～40.0°。由图4b可知：吸铸Ti-52Al-2Cr-2Nb合金中γ相(111)和α2相(002)面的衍射峰一定程度地宽化并向低角度偏移。这表明随着冷却速率的提高，衍射峰所对应的晶面间距增大，凝固过程中存在内应力，诱发晶格畸变，造成晶格参数增加。同时，高的冷却速率能够导致晶粒细小，衍射峰宽化，强度减小，此外，在非平衡凝固过程中(急冷快速凝固和深过冷快速凝固)，由于高的凝固速率造成凝固收缩从而引起巨大的凝固内应力[15-16]，最终能够导致衍射峰一定程度的偏移。

  

图4 不同凝固条件下Ti-52Al-2Cr-2Nb合金凝固组织的XRD衍射图谱

3 结论

[9] LIU Y,HU R,ZHANG T B,et al.Dendritic growth and microstructure evolution with different cooling rates in Ti48Al2Cr2Nb alloy[J].Journal of materials engineering and performance,2016,25:38-45.

(2)与铸态组织相比，真空吸铸凝固组织明显细化，凝固组织由325 μm细化至17 μm，高的冷却速率一定程度上抑制了片层(α2+γ)形成，凝固组织的主要相组成仍为α2相和γ相。此外，冷却速率的提高，使γ相(111)和α2相(002)面的衍射峰一定程度地向低角度偏移，诱发晶格畸变，造成晶格参数增加。

(3)在表面急冷区观察到块状γ相的形成，而在定向生长区和糊状区并未发现块状γ相，这表明高的冷却速率能够提供大的起始过冷度，大的起始过冷度能够提供足够的驱动力促进块状γ相形核，块状γ相区域的厚度约为139 μm。

参考文献：

[6] KENEL C,LEINENBACH C.Influence of Nb and Mo on microstructure formation of rapidly solidified ternary Ti-Al-(Nb,Mo) alloys[J].Intermetallics,2016,69:82-89.

其中:代表多元TiAl合金中去除其他添加元素以后Ti或Al的原子个数百分数；Ci代表多元TiAl合金中Ti或Al的原子个数；Cx是除Ti或Al以外的其他元素的原子个数；a、b和c对应于X、Y和Z元素在多元TiAl合金中的成分是Al当量，CAl是多元TiAl合金中实际所含Al的原子个数百分数；XAl-eq、YAl-eq和ZAl-eq是各元素等价的Al当量。根据式(1)，Ti-52Al-2Cr-2Nb合金的Al当量计算结果为：

[3] APPEL F,PAUL J D H,OEHRING M.Gamma titanium aluminide alloys[M].New Jersey:Wiley-VCH Verlag GmbH & Co.KGaA,2011:1-6.

[4] WU X H.Review of alloy and process development of TiAl alloys[J].Intermetallics,2006,14(10):1114-1122.

医学英语翻译找那个通常使用长句，通过句法结构如介词短语，非谓语动词，从句从而展现医学英语翻译的客观性，逻辑性和严谨性。而汉语习惯使用短句子。因此，为了让译语读者能够获得与原语读者相同的反应，对于医学英语中那些长难句，就必须对复杂的分句所包含的语义进行信息重组，按照汉语的逻辑翻译。

[1] 杨锐.钛铝金属间化合物的进展与挑战[J].金属学报,2015,51(2):129-147.

[5] KENE L C,LEINENBACH C.Influence of cooling rate on microstructure formation during rapid solidification of binary TiAl alloys[J].Journal of alloys and compounds,2015,637:242-247.

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[8] 柴丽华.陈玉勇,刘志光.Nb对快速凝固TiAl合金组织和性能的影响[J]稀有金属材料与工程,2011,40(11)：1976-1981.

(1)铸态Ti-52Al-2Cr-2Nb合金是以α相为初生相、γ相为包晶相的包晶凝固合金。Al当量计算结果为53.4%，也为包晶凝固合金，与显微组织观察结果一致，凝固组织的主要相组成为α2相和γ相。

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当代海外/美国华人学者，虽然学术背景、年龄代际、批评视野、学术观念、价值取向等存在诸多差异，但他们的现代汉诗研究多以其宽阔多维的批评视角、新颖丰富的理论资源、活跃动态的话语方式等彰显出一种异质性的“异邦新声”，为中国大陆学者带来了“另一种声音”。这种声音给中国大陆学界固有的封闭性与定型视域带来了重要的海外冲击波。

[14] LIU Z G,CHAI L H,CHEN Y Y.Effect of cooling rate and Y element on the microstructure of rapidly solidified TiAl alloys[J].Journal of alloys and compounds,2010,504:S491-S495.

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