New microcrystalline phases in the NbNi and TaNi systems

✍ Scribed by R.C. Ruhl; B.C. Giessen; M. Cohen; N.J. Grant

• Publisher: Elsevier Science
• Year: 1967
• Weight: 890 KB
• Volume: 15
• Category: Article
• ISSN: 0001-6160
• DOI: 10.1016/0001-6160(67)90060-0

✦ Synopsis

Utilizing the splat-cooling technique, Nb-Ni alloys with 33-78 at.% Ni and Ta-Ni alloys with 55-67 at.% Ni were rapidly quenched from the melt. The thin foils or flakes obtained were investigated by X-ray and electron diffraction. The diffraction patterns exhibited only broad maxima instead of relatively sharp crystalline peaks. Computer calculations based on several microcrystalline models were able to account for the features of the diffraction pattern in the region of the first maximum; best agreement was attained by assuming microcrystals of about 160 atoms in a body-centered-cubic W-A2 type configuration (equivalent to spherical miorocrystals 15-16 A dia.). The microcrystalline structure persists for 1 hr at 600°C; at higher temperatures it decomposes into the equilibrium phases. In the Nb-Ni decomposition, a crystalline transition phase is first formed. The transformation of the microcrystalline Ta-Ni phase to TaNi, is regarded as an ordering reaction, oombined with particle growth. A crystal-chemical relationship of the new microcrystalline phases to a-Fe may exist. NOUVELLES PHASES MICROCRISTALLINES DANS LES SYSTEMS Nb-Ni ET Ta-Ni En utilisant la technique de refroidissement par projection sur une surface froid, on fait subir une trempe rapide depuis l'etat fondu a des alliages Nb-Ni a 33-78 at.% Ni et des alliages Ta-Ni a 55-67 at. o/0 Ni. On Btudie par diffraction de rayons X et d'electrons les minces feuilles et les paillettes obtenues. Les cliches de diffraction presentent seulement de larges maxima au lieu de pios oristallint relativement aigus. Des oalculs sur machine Bleotronique, ayant pour bases plusiers modeles microoristallins peuvent rendre oompte des oaraoteristiques du cliche de diffraction dans la region du premier maximum; le meilleur accord est atteint en faisant l'hypothese de miorooristaux d'environ 150 atomes dans une configuration du type cubique cent& W-A2 (equivalents a des microcristaux spheriques de diametre 15-16 A). La structure microcristalline persiste pendant 1 heure 8, 600°C; a des temperatures plus elevees, elle se decompose pour dormer les phases d'equilibre. Dans la decomposition de Nb-Ni, il se forme d'abord une phase oristalline de transition. La transformation de la phase microoristalline Ta-Ni en Ta-Ni, est consideree comme une reaction de mise en ordre, combinee a une oroissanoe de particules. 11 peut exister une parent& cristallo-ohimique entre les nouvelles phases miorooristallines et le fer alpha. NEUE MIKROKRISTALLINE PHASEN IN DEN SYSTEMEN Nb-Ni UND Ta-Ni Nb-Ni Legierungen mit 33-78 At.-% Ni und Ta-Ni-Legierungen mit 55-67 At.-% Ni wurden rasoh aus der Sohmelze abgesohreckt. Die dabei entstandenen diinnen Folien oder Bliittohen wurden rijntgenographisoh und elektronenmikroskopisch untersuoht. Die Beugungsbilder zeigten nur breite Maxima anstatt relativ scharfer kristalliner Maxima. Mit Hilfe van Masohinenreohnungen fur versohiedene mikrokristalline Modelle konnten die Eigenschaften des Beugungsbildes im Bereioh des ersten Maximums verstanden werden. Die beste Ubereinstimmung wurde erreioht bei Annahme eines Mikrokristalles van etwa 150 Atomen in einer k.r.z. Konfiguration vom Typ W-A2 (entspreohend spharisohen Mikrokristallen van 15-16 A Durchmesser). Die mikrokristalline Struktur ist bei 600°C eine Stunde best&dig; bei hoheren Temperaturen ententmisoht sie sioh in die Gleiohgewiohmphasen. Bei der Entmischung van Nb-Ni wird zuniiohst eine kristalline Ubergangsphase gebildet. Die Umwandlung der mikrokristallinen Ta-Ni-Phase in TaNi, wird als eine Ordnungsreaktion angesehen, verbunden mit Teilohenwachstum. Es ist miiglich, dass ein Zusammenhang besteht zwisohen den neuen mikrokristallinen Phasen und a-Fe.