Solidification sequences and nature of formed phases

in nickel rich part of the Ni -Ta binary system

 

Séquences de solidification et nature des phases formées dans la partie riche en nickel du système binaire Ni –Ta

 

M. Negache1,2*, K. Taibi1, N. Souami3, F. Mernache4

1 Laboratoire des Sciences et Génie des Matériaux. Faculté de Génie Mécanique et Génie des Procédés.

U.S.T.H. B, BP 32, El Alia.  Bab-Ezzouar, Alger

2 Département de Métallurgie. Centre de Recherche Nucléaire  de Draria. BP43 Draria, Alger

3 Département de spectroscopies et techniques Nucléaires. Centre de recherche nucléaire d’Alger. BP399.  2Bd Frantz fanon  Alger

4 Département Technologie de combustible /D.T.C. Centre de Recherche Nucléaire  de Draria. BP43 Draria, Alger

* Corresponding author. E-mail: mnegache1@yahoo.fr

Received: 28 January 2008; revised version accepted: 04 May 2009

 

Abstract

    Series of Ni – x at. % Ta (x= 8,13.5,17,21et 25) alloys rich in nickel, of composition close to eutectic composition at 16 at %Ta, were elaborated in arc furnace and  studied by Differential Thermal Analysis (D.T.A). The progressive addition of tantalum to these alloys increase the temperature of the solidus and volume fraction of the intermetallic phase Ni3Ta (d) formed by precipitation. Our interest is focalised on the solidification process study of these alloys by D.T.A, the microstructural characterization of the phases and the chemical distribution of the elements with scanning electron microscopy (S.E.M) and        X-rays diffraction (X.R.D). Finally the measurements of the hardness have been achieved to verify hardening effect of tantalum and establish the relationship between the microstructure and mechanicals properties of these alloys.

 

Keywords: Ni-Ta ; intermétallics ; Solidification ; Microstructure ; diffraction ; SEM-EDS.

 

Résumé 

    Une série d’alliages Ni – x at. % Ta (x = 8, 13.5, 17, 21et 25) riches en nickel, de compositions proches de l’eutectique à 16at%Ta, a été élaborée dans un four à arc et étudiée par Analyse Thermique Différentielle (A.T.D). L’ajout progressif de l’élément tantale à ces alliages a conduit à une augmentation de la température du solidus et de la fraction volumique de la phase intermétallique Ni3Ta (d) formée par précipitation. Nous nous sommes  intéressé à l’étude du processus thermique de la solidification  de ces alliages par A.T.D, la caractérisation microstructurale des phases et la répartition chimique des éléments par microscopie électronique à balayage (M.E.B) et la diffraction de rayons X (D.R.X). Enfin, des mesures de dureté ont été menées pour confirmer le rôle durcissant du tantale et établir la relation entre la microstructure et les propriétés mécaniques de ces alliages.

 

Mots clés : Ni-Ta ; intermétalliques ; Solidification ; Microstructure ; diffraction ; MEB-EDS.


 

© 2015