《表1 脉冲电流作用下Ti-48Al-2Cr-2Nb合金凝固实验参数》

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《脉冲电流作用下TiAl合金凝固组织演变及形成机理》

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实验材料选用海绵钛（99.99%，质量分数）、高纯Al（99.996%，质量分数）、Al-60%Nb合金（质量分数）和Cr（99.95%，质量分数），经水冷铜坩埚熔炼成名义成分为Ti-48Al-2Cr-2Nb（原子分数）的TiAl合金铸锭，然后切成直径15 mm、长100 mm的试样。利用电磁冷坩埚内套直径16.5 mm的Al2O3管，经过感应加热的方式制备凝固试样，基于高温条件下TiAl合金与Y2O3之间相对于Al2O3之间的稳定性，在棒状试样与铸型之间填充Y2O3颗粒，在加热升温的过程中烧结成一层Y2O3壳，阻止了高温TiAl熔体与Al2O3管的反应。利用直径0.1 mm的W-Re热电偶插进熔体内部静态测温，将熔体加热至1873 K后保温5 min。设定定向凝固的抽拉速率为10μm/s，将直径为2 mm的Nb丝作电极，连接电源正、负极与TiAl棒两端，形成闭合回路。脉冲电源设备工作参数为:0～60 V、0～15 A、0～100 Hz、占空比1/2，在频率为100 Hz时加载不同的电流；并在峰值电流密度为64 mA/mm2时分别调节电流频率为50、100和200 Hz。样品及加载电流参数情况如表1所示。