微量元素对Nb_3Sn层形成的影响

本文用金相、扫描电镜、X射线衍射和电子探针方法研究了改良青铜法制作的Nb_3Sn化合物层生成厚度、扩散速率、晶粒和结构.在含7at.-%Sn青铜基体中加入微量元素Mg,Al,Y,并在Nb芯材中加入1Wt-%Zr,加速了Nb_3Sn层的生成速率并使其晶粒细化.上述效应以青铜中加入0.1—0.5at.-%Mg较为明显,Nb芯中加1Wt-%Zr也能起到类似的效果.但当Al含量增加到1at.-%时,将引起青铜加工硬化,试样在较大的形变量下容易开裂。生成的Nb_3Sn层呈A-15结构.在近青铜一侧的Nb_3Sn层中含有少量的Cu,而Mg,Al则富集于青铜/Nb_3Sn界面附近的青铜基体中,Nb_3Sn层中Mg,Al含量甚微。铌芯中的Zr会少量地扩散到青铜基体中去.