Abstract Ni3Al-based single crystal alloy IC6SX with different crystal orientations were prepared by seed crystal method. The microstructure and heat treatment of the alloy were investigated. The results showed that the microstructure of the alloy was in dendrite structure, and the crystal orientation had significant effect on the dendrite morphology of this alloy. The precipitated phases of (MoNi)6C and NiMo appeared in the microstructure of the three alloys with different crystal orientations during solidification process. Compared with other two alloys, the volume fractions of precipitated phases of both (MoNi)6C and NiMo was the most in the alloy with [111] orientation and the least in the alloy with [001] orientation. The solidus and liquidus temperatures of the alloy IC6SX tested by differential scanning calorimetry (DSC) were 1356 °C and 1387 °C, respectively. Meanwhile, the effect of different solution temperatures on the microstructure of the alloy with different orientations was studied. The results showed that the precipitated phases of (MoNi)6C and NiMo were eliminated with the solid solution treatment under the condition of 1300 °C/10 h. However, the incipient melting of the alloys occurred due to the dissolution of low melting point phases. As the temperature dropped to 1280 °C, the area of incipient melting in the alloy with different orientations decreased gradually. However, there was no incipient melting appearing in the three alloys with different orientations when the solution treatment temperature dropped to 1260 °C.

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Ni3Al基不同晶向单晶合金的组织与热处理

摘要 采用晶种法制备了不同晶向的Ni3Al基单晶合金IC6SX。研究了合金的显微组织和热处理。结果表明，该合金的显微组织为枝晶结构，晶体取向对该合金的枝晶形貌有显着影响。(MoNi)6C 和 NiMo 的析出相出现在三种不同晶体取向的合金在凝固过程中的显微组织中。与其他两种合金相比，(MoNi)6C和NiMo的析出相体积分数在[111]取向合金中最大，在[001]取向合金中最小。通过差示扫描量热法 (DSC) 测试的合金 IC6SX 的固相线和液相线温度分别为 1356 °C 和 1387 °C。同时，研究了不同固溶温度对不同取向合金显微组织的影响。结果表明，在1300℃/10h条件下固溶处理消除了(MoNi)6C和NiMo的析出相。然而，合金的初期熔化是由于低熔点相的溶解而发生的。随着温度降至 1280 ℃，不同取向合金的初熔面积逐渐减小。然而，当固溶处理温度降至 1260 ℃时，三种不同取向的合金均未出现初熔现象。同时，研究了不同固溶温度对不同取向合金显微组织的影响。结果表明，在1300℃/10h条件下固溶处理消除了(MoNi)6C和NiMo的析出相。然而，合金的初期熔化是由于低熔点相的溶解而发生的。随着温度降至 1280 ℃，不同取向合金的初熔面积逐渐减小。然而，当固溶处理温度降至 1260 ℃时，三种不同取向的合金均未出现初熔现象。同时，研究了不同固溶温度对不同取向合金显微组织的影响。结果表明，在1300℃/10h条件下固溶处理消除了(MoNi)6C和NiMo的析出相。然而，合金的初期熔化是由于低熔点相的溶解而发生的。随着温度降至 1280 ℃，不同取向合金的初熔面积逐渐减小。然而，当固溶处理温度降至 1260 ℃时，三种不同取向的合金均未出现初熔现象。结果表明，在1300℃/10h条件下固溶处理消除了(MoNi)6C和NiMo的析出相。然而，合金的初期熔化是由于低熔点相的溶解而发生的。随着温度降至 1280 ℃，不同取向合金的初熔面积逐渐减小。然而，当固溶处理温度降至 1260 ℃时，三种不同取向的合金均未出现初熔现象。结果表明，在1300℃/10h条件下固溶处理消除了(MoNi)6C和NiMo的析出相。然而，合金的初期熔化是由于低熔点相的溶解而发生的。随着温度降至 1280 ℃，不同取向合金的初熔面积逐渐减小。然而，当固溶处理温度降至 1260 ℃时，三种不同取向的合金均未出现初熔现象。不同取向合金的初熔面积逐渐减小。然而，当固溶处理温度降至 1260 ℃时，三种不同取向的合金均未出现初熔现象。不同取向合金的初熔面积逐渐减小。然而，当固溶处理温度降至 1260 ℃时，三种不同取向的合金均未出现初熔现象。