Ti-Al-B合金空心管状初生TiB的生长机制

采用原位自生法制备了Ti-17Al-1.5B复合材料,并用XRD、SEM对复合材料的相组成和微观组织进行了研究。结果表明:该合金由Ti3Al和TiB两相组成。初生TiB多呈较粗长的空心管状,共晶TiB呈短纤维状。根据晶体生长的固-液界面稳定性理论分析认为:TiB的B27晶体结构和晶体生长过程中的棱边效应导致初生TiB容易生长成空心管状。这是因为,在初生TiB晶体的[010]方向的固-液界面生长至一临界尺寸以后,晶面中心处因扩散受阻(热扩散和溶质扩散)而存在非常大的扩散过冷使晶面中心的台阶停止生长,这时TiB优先在棱边处长大;另外,TiB[010]方向生长速度非常快。二者的共同作用使初生TiB易于长成与方向一致的空心管状。而共晶TiB则由于径向尺寸很小(呈纤维状),不易于长成空心管状。