悬浮精炼Ti45XD磁场与温度场的仿真及均质化验证

摘要

针对第三代γ-TiAl（Ti45XD）合金在航发低压叶片制造中面临的过热度不足以使难熔元素均质化难题，系统研究了高透磁铜锰坩埚对冷坩埚悬浮精炼工艺的优化作用.通过多物理场（磁场、磁场力、温度场）耦合模拟与实验验证，发现该新型坩埚可使熔体磁感应强度提升至纯铜坩埚的6倍，电磁力增强了1个数量级，悬浮驼峰比提高了45%,熔体过热度提高了约200℃.采用扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）等表征手段，证实合金形成γ+α₂近片层组织结构，电感耦合等离子体光谱（ICP）分析显示，Nb和TiB₂等难熔元素实现了目标成分均质化添加.该研究结果为高性能TiAl合金的制备提供了新思路.

关键词

Ti45XD合金 / 磁悬浮精炼 / 电磁力 / 过热度 / 驼峰比