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Nb-Ni-Ti三元系相图的研究起源于Ni基高温合金材料的开发,最先是从富Ni角的相平衡研究开始的。随着宽滞后形状记忆合金的研发,全成分范围的相平衡得到了研究。但是高温相平衡数据的缺失,不能够满足Nb-Ni-Ti系非晶合金和滤氢膜合金等相关合金设计的需要。而该系统的热力学参数也由于缺乏足够实验数据的支撑,可信度降低。本论文采用合金平衡组织结构分析法结合热分析,利用光学和扫描电子显微组织观察、能谱成分分析、X射线衍射和透射电子衍射结构分析以及差示扫描量热分析对Nb-Ni-Ti三元系富镍角1250℃的相平衡以及Ti-Nb侧共晶反应的相关热力学信息进行了研究。研究结果表明:(1)1250℃时,三元化合物XE和Xc仍可以在Nb-Ni-Ti三元系的富镍角稳定存在。XE为六方结构,晶格常数约为a=0.5129nm, c=0.8366nm;成分范围是:7.4~10.9at.%Ti,76.9~80.8at.%Ni和10.6~12.9at.%Nb。Xc同样为六方结构,晶格常数约为a=0.511nm, c=0.4209nm;成分范围是:5.5-8.4at.%Ti,75.4~80.1at.%Ni和14.4~16.2at.%Nb。(2)1250℃时Nb在Ni基固溶体中的最大溶解度为9.8at.%,Ti在Ni基固溶体中的最大溶解度为11.9at.%,而(Ti+Nb)总溶解度最大可达14.9at.%。Ni基固溶体在固溶了Ti和Nb后,其面心立方结构的晶格常数可由纯镍的a=0.3524nm连续增大到a=0.3604nm。同时,TiNi3和Ni3Nb可分别固溶大量的Nb和Ti,其中Nb在TiNi3中的最大固溶度为5.4at.%;Ti在Ni3Nb中的最大固溶度为9.3at.%。(3) Nb-Ni-Ti三元系中,Ti2Ni相可以固溶5.5at.%的Nb。Nb的加入可将Ti2Ni相的开始熔化温度从边二元系的942.0℃提高到950.5℃。(4)在Nb-Ni-Ti三元系富镍角1250℃等温截面相图中存在(Ni)+Ni3Nb+XE的三相平衡。此外,Xc相和TiNi3相都可与Ni基固溶体间存在相平衡。(5) Nb-Ni-Ti三元系中存在着三相共晶反应:L→β(Nb,Ti)+TiNi;该三相共晶反应可以在982.6℃~1070.9℃的温度范围内连续发生。