微合金化ニッケルアルミニウム-バナジウム共晶の微細構造

本研究は、航空宇宙およびエネルギー分野における高温材料の必要性に対処するために、Al-Nb-Ni系を調査し、特にアルミニウム3ナバルム-ナバルム2アルミニウム共晶におけるニッケル添加の影響と新しい三元共晶反応の発見に焦点を当てています。研究では、高純度元素からAl-Nb共晶合金を準備し、さまざまなニッケル濃度および凝固成長速度における微細構造の進化と相組成を体系的に調査しました。新しい三元共晶反応であるL Nb₂Al+Al₃Nb+AlNbNiが特定され、Al-40.4Nb-2.42Niの正確な組成と1553.6°Cの温度で発生しました。第三の成分であるAl富化AlNbNi相（Al-33.3Nb-12.3Ni）は、その相の金属間的性質にもかかわらず、主に繊維状の微細構造に寄与することが判明しました。成長速度の増加は相間距離を減少させ、相体積比の変化を引き起こしましたが、さらなる増加は共晶微細構造の劣化を引き起こしました。研究はまた、以前に提案されたAl5Nb2Ni相の存在を否定し、ニッケル添加が層状から繊維状形態への漸進的転移を促進することを観察しました。