Abstract
摘 要 鎳基超合金為一種多元的合金，常用來作為在高溫中使用的材料。Stabilized ZrO2是良好的保護層材料，接合於鎳基超合金之表面，可強化其抗氧化與耐腐蝕等特性。Ni與Cr是鎳基超合金中最主要的組成元素，本研究擬探討Ni-Cr二元合金與Zr在高溫下之界面反應及Ni-Cr-Zr三元系統在高溫中的相平衡。本研究所得之結果將可做探討鎳基超合金與ZrO2 接合之基礎。 在相平衡的研究中，我們配製了若干不同組成的合金，以金相分析、XRD分析及EPMA組成分析來決定出900℃之Ni-Cr-Zr三元相圖，其中的ZrCr2相有兩種不同的結構，分別是C14及C15，Ｃ15位於Cr-Zr二元系統之側邊上及Ni原子含量高(約55-70at%)，而C14則位於三元相圖的中間，可見ZrCr2相在此系統中扮演一個重要的角色。此外ZrCr2(C15)、ZrCr2(C14)及Ni21Zr8三個相皆是有溶解範圍的組成，利用組成分析的結果，可得到大略的溶解區間。而整個系統有存在13個三相區，23個兩相區。 在界面反應的研究中，幾組不同組成的Ni-Cr合金與Zr之界面反應，皆會生成五種介金屬層，其擴散路徑是Zr/NiZr2/NiZr/Ni10Zr7/ ZrCr2(C15)/Cr/Ni-Cr。而整個系統中，Ni原子應是擴散最快的元素，Zr次之，Cr最慢。