Nb-Ni-Ti三元系高溫相平衡的研究.pdf

1、Nb-Ni-Ti三元系相圖的研究起源于Ni基高溫合金材料的開發(fā)，最先是從富Ni角的相平衡研究開始的。隨著寬滯后形狀記憶合金的研發(fā)，全成分范圍的相平衡得到了研究。但是高溫相平衡數(shù)據(jù)的缺失，不能夠滿足Nb-Ni-Ti系非晶合金和濾氫膜合金等相關(guān)合金設(shè)計的需要。而該系統(tǒng)的熱力學參數(shù)也由于缺乏足夠?qū)嶒灁?shù)據(jù)的支撐，可信度降低。
　　本論文采用合金平衡組織結(jié)構(gòu)分析法結(jié)合熱分析，利用光學和掃描電子顯微組織觀察、能譜成分分析、X射線衍射和透射電子

2、衍射結(jié)構(gòu)分析以及差示掃描量熱分析對Nb-Ni-Ti三元系富鎳角1250℃的相平衡以及Ti-Nb側(cè)共晶反應(yīng)的相關(guān)熱力學信息進行了研究。研究結(jié)果表明:
　　(1)1250℃時，三元化合物XE和XC仍可以在Nb-Ni-Ti三元系的富鎳角穩(wěn)定存在。XE為六方結(jié)構(gòu)，晶格常數(shù)約為a=0.5129nm，c=0.8366nm;成分范圍是:7.4～10.9at.％Ti，76.9～80.8at.％Ni和10.6～12.9at.％Nb。XC同樣為六方結(jié)

3、構(gòu)，晶格常數(shù)約為a=0.511nm，c=0.4209nm;成分范圍是:5.5～8.4at.％Ti，75.4～80.1 at.％Ni和14.4～16.2at.％Nb。
　　(2)1250℃時Nb在Ni基固溶體中的最大溶解度為9.8at.％，Ti在Ni基固溶體中的最大溶解度為11.9at.％，而(Ti+Nb)總?cè)芙舛茸畲罂蛇_14.9at.％。Ni基固溶體在固溶了Ti和Nb后，其面心立方結(jié)構(gòu)的晶格常數(shù)可由純鎳的a=0.3524nm連續(xù)增

4、大到a=0.3604nm。同時，TiNi3和Ni3Nb可分別固溶大量的Nb和Ti，其中Nb在TiNi3中的最大固溶度為5.4at.％; Ti在Ni3Nb中的最大固溶度為9.3at.％。
　　(3) Nb-Ni-Ti三元系中，Ti2Ni相可以固溶5.5at.％的Nb。Nb的加入可將Ti2Ni相的開始熔化溫度從邊二元系的942.0℃提高到950.5℃。
　　(4)在Nb-Ni-Ti三元系富鎳角1250℃等溫截面相圖中存在(Ni)