Ti-1023合金由于具有高強(qiáng)度、高斷裂韌度、高淬透性等優(yōu)良性能而被廣泛用于生產(chǎn)飛機(jī)起落架等大尺寸關(guān)鍵承力構(gòu)件，但在采用真空自耗電弧熔煉技術(shù)生產(chǎn)Ti-1023合金鑄錠的過程中，經(jīng)常會(huì)存在一些化學(xué)成分的宏觀和微觀偏析，由此而造成β斑、反常的α相形態(tài)等組織缺陷，這不僅增大了鑄錠的后續(xù)加工難度，而且還可能成為鈦構(gòu)件過早斷裂的誘因，導(dǎo)致疲勞性能和斷裂韌性降低。因此，研究VAR過程中Ti-1023合金的凝固組織和偏析行為、提高鈦合金的冶金質(zhì)量將直接影響航空發(fā)動(dòng)機(jī)和飛機(jī)的使用可靠性。

微觀偏析是引起某些組織缺陷和宏觀偏析的根本原因，而且它和熔煉過程緊密相關(guān)，然而到目前為止，在這方面的報(bào)道較少Ti-1023。同時(shí)VAR過程中攪拌磁場可以細(xì)化晶粒、增強(qiáng)熔體中元素的擴(kuò)散，這對(duì)鑄錠的宏觀、微觀偏析行為具有重要的影響Ti-1023。因此，科研人員對(duì)VAR穩(wěn)態(tài)熔煉階段Ti-1023鑄錠柱狀晶和等軸晶內(nèi)合金元素的凝固組織和微觀偏析規(guī)律進(jìn)行了系統(tǒng)分析，并在此基礎(chǔ)上研究了VAR過程中攪拌磁場對(duì)Ti-1023鑄錠宏微觀偏析行為的影響，以期對(duì)該合金中β斑的研究提供參考。

采用VAR技術(shù)制備Ti-1023（Ti-10V-3Fe-2Al）一次鑄錠，然后在相同熔煉電流、熔煉電壓及真空度等條件下，分別在施加與未施加攪拌磁場的情況下對(duì)鑄錠進(jìn)行二次VAR重熔，制備成２個(gè)100㎜×160㎜、質(zhì)量為6Kg的Ti-1023鑄錠。研究結(jié)果：

（1）鑄錠的等軸晶區(qū)主要為針狀和片層狀的α相結(jié)構(gòu)，而柱狀晶區(qū)中等軸顆粒狀的α相結(jié)構(gòu)較多。

（2）在柱狀晶和等軸晶內(nèi)，F(xiàn)e含量沿晶粒生長方向逐漸增加，且等軸晶內(nèi)Fe的偏析程度要大于柱狀晶。施加攪拌磁場后，F(xiàn)e在柱狀晶和等軸晶內(nèi)的偏析程度都有所減小。

（3）施加攪拌磁場后，熔池產(chǎn)生攪拌作用，這使溶質(zhì)原子在水平方向產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，加強(qiáng)了溶質(zhì)元素在金屬熔體中的擴(kuò)散移動(dòng)，同時(shí)凝固速率增大，非平衡條件下的分配系數(shù)減小，F(xiàn)e的宏觀偏析程度降低。（曉紅）