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镍钛合金材料表现出亚共析合金的特征


必须有一定数量的镍钛合金材料间化合物阶段,其峰值没有观察到的x射线衍射图,因为它是这样的一小部分,而不显示通过光学显微镜由于设备的分辨率。然而,在α相层板之间的暗区明显是由两相组成的共析组织,在α和Ti2Ni之间交替。这种共晶组织与烧结镍钛合金材料小膨胀时的组织相似,但放大电镜清楚地显示了这种共晶组织。在SEM显微照片中,在α相的薄片之间,观察到由两相组成的共析显微结构,在α和Ti2Ni之间交替出现。

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镍钛合金材料这种显微组织被认为是亚共析的,因为5 wt%的镍的浓度略低于约6%的浓度,共析反应发生。含有较高浓度镍的金属间化合物的存在在背散射电子的显微照片中很明显,较轻的区域构成了平均原子数最高的区域,镍的原子数比钛的更高。对于含镍量为10%的合金,显微组织由α相和Ti2Ni相交替薄片组成的共析组织基体(暗区)中析出的钛先共析α相(clear),也称为珠光体。从相图可以看出,当镍浓度为6 wt%时,合金发生共析反应,合金呈现过共析成分,由于镍含量较少,析出相为镍钛合金材料或Ti4Ni2O。

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此外,镍钛合金材料相析出表现出亚共析合金的特征。高含量的氧和氮会引起该反应组成的变化。镍浓度的增加,从6 wt%左右,不能起到β相稳定剂的作用,但引起金属间化合物Ti2Ni形成温度的升高。通过SEM获得的图像可以得到更多的细节。相变发生时,在三条线的交叉处,晶粒和相互垂直的针状α相组织产生于晶界处。该组织与Ti-24Al-11Nb合金相似,其金属间相Ti3Al位于晶界和金属基体上。此外,氧在晶界中的扩散高于晶界内部,在晶界上形成Ti4Ni2O的沉淀。这种形态被后向散射电子所获得的图像所证实,其中较轻的点表示α相层间的金属间相。


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