Al-Ni-Er三元體系相平衡研究

趙芬妍， 章立鋼， 聶玉崧， 繆昊天， 劉立斌

（中南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，長(zhǎng)沙410083）

高強(qiáng)鋁合金具有密度低、強(qiáng)度高、熱加工性能好等優(yōu)點(diǎn)，是航空航天領(lǐng)域的主要結(jié)構(gòu)材料[1]。現(xiàn)代航空航天工業(yè)的發(fā)展，對(duì)高強(qiáng)鋁合金的強(qiáng)度和綜合性能提出了更高的要求[2]。目前，鋁基非晶合金往往由多組分組成，含有80%~94%（原子分?jǐn)?shù)）Al，1%~15%（原子分?jǐn)?shù)）過渡金屬（TM）和3%~20%（原子分?jǐn)?shù)）稀土金屬（RE），是有利于鋁基非晶合金的形成[3-7]。研究發(fā)現(xiàn)，添加少量RE是改善鋁基非晶塊體玻璃形成能力（GFA）的有效方法，加入RE最重要的作用之一是降低合金的液相線溫度[8-11]。在這些稀土元素中，Sc是迄今為止最有效的元素，但是Sc的高昂成本阻礙了它的應(yīng)用[12]，Er的價(jià)格僅為Sc的1/50~1/40，Er和Al形成的L12型A13Er析出物可以優(yōu)化鋁合金的顯微組織和力學(xué)性能，并隨著溫度的升高而改善其較差的抗蠕變性[13]。另一方面，Al3Er與基體鋁可以形成共格或半共格界面，具有熔點(diǎn)高、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)[14]，因此可以通過形成含有納米L12結(jié)構(gòu)的非晶鋁合金來進(jìn)一步提高強(qiáng)度[15]。適當(dāng)TM的加入也會(huì)改善非晶結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性和GFA，從而提高鋁合金材料的強(qiáng)度[16-17]。

研究和應(yīng)用雙相納米結(jié)構(gòu)鋁合金以及計(jì)算預(yù)測(cè)L12型Al3Er的熱穩(wěn)定性離不開精確的相圖熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫，而建立相圖熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫的前提是獲得可靠的相圖信息。由于純Al的熔點(diǎn)約為660℃，已報(bào)道的Al-Ni-Er三元體系相圖信息僅有Zarechnyuk等在約50年前實(shí)驗(yàn)測(cè)定的在800℃下的部分等溫截面（Er原子含量0~33%）[18]，以及Riccardo等經(jīng)過對(duì)該體系的文獻(xiàn)綜述，繪制的800℃部分等溫截面（非實(shí)測(cè)）[19]。本工作經(jīng)過對(duì)該體系的文獻(xiàn)調(diào)研，確定Al-Ni-Er三元體系在熱力學(xué)方面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)缺口，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，確定了實(shí)測(cè)等溫截面溫度為400℃。獲得充分的相圖信息，為后續(xù)建立該體系的熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫以及計(jì)算優(yōu)化該體系的熱力學(xué)數(shù)據(jù)，進(jìn)而為設(shè)計(jì)高強(qiáng)雙向鋁合金奠定實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

1）Al-Ni二元系。Gwyer早在1908年就報(bào)道了Al-Ni二元相圖[20]。在這之后，許多研究者對(duì)Al-Ni二元體系進(jìn)行了研究并發(fā)表了大量的文章。Al-Ni二元體系中存在6種金屬間化合物，即Al3Ni，Al3Ni2，Al4Ni3，AlNi，Al3Ni5和AlNi3[21-24]。根據(jù)Wang和Cacciamani計(jì)算的二元相圖可得出，AlNi，Al3Ni2和AlNi3在400℃下存在一定的固溶度區(qū)間，其中Al3Ni2及AlNi3的固溶度區(qū)間較小[25]。Ni在Al中的固溶度極小，可忽略不計(jì)，而Al在固溶體（Ni）中的固溶度在400℃時(shí)約為10%（原子分?jǐn)?shù)）。Ellner等首先報(bào)道了具有Ga4Ni3型結(jié)構(gòu)的化合物Al4Ni3，并認(rèn)為它是缺陷CsCl結(jié)構(gòu)的化合物AlNi的有序變體，并推測(cè)Al4Ni3的相變發(fā)生在580℃左右[26]。但在Wang和Cacciamani的計(jì)算相圖中卻達(dá)到了702℃[25]。本工作在400℃的退火合金樣品中檢測(cè)到了Al4Ni3的存在，在600℃和700℃的退火樣品中未檢測(cè)到這種化合物。因此，Al4Ni3的相變溫度應(yīng)低于600℃，更接近Ellner等估計(jì)的580℃[26]。Al3Ni和Al3Ni5都被認(rèn)為是化學(xué)計(jì)量比化合物，不存在固溶度區(qū)間。本工作結(jié)合文獻(xiàn)數(shù)據(jù)[25－26]繪制的Al-Ni二元相圖如圖1所示。

圖1 Al-Ni二元相圖[25-26]Fig.1 The Al-Ni phase diagram[25-26]

2）Er-Ni二元系。Buschow在1968年利用熱分析法、金相法和X射線衍射法，首次研究了Er-Ni二元體系的相平衡，并確定了11種金屬間化合物：ErNi3,Er2Ni7,ErNi4,Er4Ni17,Er5Ni22,ErNi5,Er2Ni17,Er3Ni,Er5Ni3,ErNi,ErNi2[27]。Moreau等發(fā)現(xiàn)了中間相Er3Ni2，并認(rèn)為Er5Ni3應(yīng)該被Er3Ni2取代[28]。Okamoto和Massalski指出2種成分相似的化合物，比如Er4Ni17和Er5Ni22，不太可能在較寬的溫度范圍內(nèi)共存，除非這2種化合物的熔點(diǎn)相近，且吉布斯自由能必須以幾乎完全相同的方式隨溫度變化，即使有非常小的差別也會(huì)使其中一種化合物不能穩(wěn)定存在[29]。隨后，Du等使用CALPHAD技術(shù)對(duì)Er-Ni二元體系的熱力學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行了評(píng)估[30]。圖2所示是Du等計(jì)算的Er-Ni二元相圖[30]。所有中間化合物均被視為化學(xué)計(jì)量比化合物。

圖2 Du等計(jì)算的Er-Ni二元相圖[30]Fig.2 The Er-Ni phase diagram assessed by Du et al[30]

3）Al-Er二元系。1965年Buschow和Vucht對(duì)Al-Er二元系的相平衡進(jìn)行了研究，確定了5個(gè)中間化合物：AlEr2，Al2Er3，AlEr，Al2Er，Al3Er[31]。在860℃時(shí)，Al在（Er）中的固溶度接近8%（原子分?jǐn)?shù)），考慮到Al和Er的原子尺寸差別約為23%，且相近Al-RE體系也不存在如此高的固溶度，Gschneidner和Calderwood認(rèn)為Buschow和Vucht的研究結(jié)果可能受雜質(zhì)或者不平衡條件的影響，并指出該固溶度應(yīng)該<1%（原子分?jǐn)?shù)）[32]?；谏鲜鲂畔?，Cacciamani等采用熱力學(xué)優(yōu)化了Al-Er二元體系[33]，如圖3所示。

圖3 Cacciamani等計(jì)算的Al-Er二元相圖[33]Fig.3 The Al-Er phase diagram calculated by Cacciamani et al[33]

4）Al-Ni-Er三元系。1982年，Zarechnyuk等首次報(bào)道了Al-Ni-Er三元系Er含量在0~33%（原子分?jǐn)?shù)）在800℃下的等溫截面，并確定了9個(gè)中間化合物：Al16Ni3Er，Al3-xNi2+xEr，Al7Ni3Er2，Al4NiEr，AlNi8Er3，Al2NiEr，Al2Ni6Er3，AlNiEr，AlNi2Er2[18]。在他們的研究中沒有給出Al16Ni3Er，Al7Ni3Er完整的結(jié)構(gòu)測(cè)定。Gladyshevskii等發(fā)現(xiàn)了一種新的結(jié)構(gòu)類型Al19Ni5Gd3[34]。隨后，Delsante等證實(shí)存在具有Al19Ni5Gd3型結(jié)構(gòu)的Al19Ni5Er3[35]。Gladyshevskii等還發(fā)現(xiàn)了一種新的結(jié)構(gòu)類型Al9Ni3Er[36]。Pukas和Gladyshevskii發(fā)現(xiàn)了一種具有新結(jié)構(gòu)類型Al14Ni7Ga3的三元化合物，并指出Zarechnyuk等發(fā)現(xiàn)的Al7Ni3Er不存在，應(yīng)將其替換為Al14Ni7Er3[37]。?orgic等對(duì)AlxNi5-xEr化合物進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，采用X射線衍射法得出當(dāng)x≤2時(shí)，ErNi5及三元化合物的晶體構(gòu)型均為CaCu5型[38]。其余的三元單相合金（x>2）在相同的空間群上被索引，但他們表現(xiàn)出更大的YCo3Ga2型晶胞。Leon和Wallac研究了ErNi2-ErAl2的互溶性，提出以ErNi2為基相的固溶體對(duì)ErAl2的固溶度為8.5%（摩爾分?jǐn)?shù)）[39]。基于上述信息，Riccardo等繪制了該體系在800℃下的等溫截面[19]，如圖4所示。表1列出了Al-Ni-Er三元體系的化合物信息，以及它們的晶體結(jié)構(gòu)和晶格參數(shù)。

表1 Al-Ni-Er體系固相的晶體結(jié)構(gòu)和晶格參數(shù)的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)Table 1 Experimental and literature data on crystal structures and lattice parameters of the solid phases in Al-Ni-Er system

圖4 Riccardo等繪制的Al-Ni-Er三元相圖[19]Fig.4 The Al-Ni-Er ternary phase diagram drew by Riccardo et al[19]

表1（續(xù)） Al-Ni-Er體系固相的晶體結(jié)構(gòu)和晶格參數(shù)的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)Table 1（continued） Experimental and literature data on crystal structures and lattice parameters of the solid phases in Al-Ni-Er system

1 實(shí) 驗(yàn)

本工作采用靜態(tài)測(cè)量的平衡合金法。首先根據(jù)Riccardo等[37]繪制的Al-Ni-Er體系在800℃下的等溫截面進(jìn)行合金樣品的成分設(shè)計(jì)，計(jì)算合金樣品各純?cè)氐馁|(zhì)量，因?yàn)锳l的密度低，相同質(zhì)量下體積較大，因此含Al的原子比超過90%（原子分?jǐn)?shù)）的合金樣品總質(zhì)量設(shè)計(jì)為8 g，其余樣品設(shè)計(jì)為12 g。選取粒狀（直徑×長(zhǎng)度：3 mm×3 mm）的高純Al（99.99%，指質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）、高純Ni（99.99%）和高純Er（99.99%），分別按上述計(jì)算的成分配制樣品。合金樣品熔煉使用真空非自耗電弧爐，先用機(jī)械泵將氣壓抽至5 Pa以下，然后用分子泵將氣壓抽至3×10-3Pa以下，隨后在爐體中充入氬氣直至真空壓力表顯示為-0.05 MPa。熔煉過程中，在空閑銅坩堝中加入海綿鈦?zhàn)鳛槲鮿乐箽埩舻难鯕庋趸辖饦悠?。需要注意的是純Al的熔點(diǎn)為660.32℃，比Ni和Er的熔點(diǎn)低很多，在熔煉時(shí)要注意緩慢加大電流，以免合金熔體迸濺。熔煉完成后的樣品的組織并不是完全平衡的，測(cè)定平衡相圖的等溫截面要求樣品組織必須達(dá)到平衡，達(dá)到平衡狀態(tài)的退火合金的顯微組織中至多存在3個(gè)相，即在SEM表征中至多存在3個(gè)襯度。因此，熔煉后的樣品需要進(jìn)行特定的熱處理。在本實(shí)驗(yàn)中，將合金樣品分成3份，分別封裝在充有氬氣作為保護(hù)氣的石英管中，用石英粒將合金樣品分隔開，分別放置在400℃的管式爐內(nèi)退火60天，90天，180天。將退火60天及90天的合金樣品制成金相，在掃描電子顯微鏡下觀察其微觀組織，發(fā)現(xiàn)大部分退火合金樣品存在4個(gè)及以上的襯度，因此確定在400℃退火60天或者90天是無法達(dá)到平衡狀態(tài)的。而退火180天的合金樣品的顯微組織中至多存在3個(gè)相，組織達(dá)到平衡狀態(tài)，因此確定了本實(shí)驗(yàn)的熱處理方式：在400℃退火180天。而后在冰水中快冷淬火，將高溫組織固定到室溫，隨后制成樣品，通過EPMA進(jìn)行定量分析，XRD進(jìn)行定相分析。結(jié)合EPMA及XRD可以確定元素的固溶度，即EPMA可以測(cè)定某個(gè)相中各個(gè)元素的原子百分?jǐn)?shù)，XRD對(duì)該相進(jìn)行定相分析，這樣就可以測(cè)定這個(gè)相中某元素的固溶度，從而確定該相的固溶度區(qū)間。SEM拍攝合金樣品的背散射電子照片。本試驗(yàn)中選用EPMA（JXA-8800R，JEOL，15 kV，1×10-8A）對(duì)每個(gè)相進(jìn)行定量分析（EPMA-WDS，采用標(biāo)樣法，測(cè)量精度為小數(shù)點(diǎn)后4位）以及拍攝合金樣品微觀組織的背散射電子圖片；采用XRD（Rigaku D-max/2550 VB，Cu-Kα，40 kV，250 mA）對(duì)典型合金各組成相進(jìn)行晶體結(jié)構(gòu)分析。

2 結(jié)果與討論

本工作為測(cè)定Al-Ni-Er三元系在400℃下的等溫截面以及研究該體系的平衡相關(guān)系，準(zhǔn)備了47個(gè)退火合金樣品。每個(gè)合金的相組成及相成分列于表2中。

表2 在400℃下退火180天的Al-Ni-Er合金樣品的相組成及相成分Table 2 Constituent phases and compositions in the annealed Al-Ni-Er alloys at 400℃for 180 days

表2（續(xù)） 在400℃下退火180天的Al-Ni-Er合金樣品的相組成及相成分Table 2（continued） Constituent phases and compositions in the annealed Al-Ni-Er alloys at 400℃for 180 days

表2（續(xù)） 在400℃下退火180天的Al-Ni-Er合金樣品的相組成及相成分Table 2（continued） Constituent phases and compositions in the annealed Al-Ni-Er alloys at 400℃for 180 days

表2（續(xù)） 在400℃下退火180天的Al-Ni-Er合金樣品的相組成及相成分Table 2（continued） Constituent phases and compositions in the annealed Al-Ni-Er alloys at 400℃for 180 days

16號(hào)合金樣品（Al20Ni30Er50）的BSE圖片以及XRD分析結(jié)果如圖5所示。EPMA-WDS結(jié)果顯示16號(hào)樣品中的基體白色相的成分為Al16.64Ni16.55Er66.81，與Al-Ni-Er體系現(xiàn)存的三元化合物的成分均不相同也不接近。為進(jìn)一步確定該相，經(jīng)過XRD檢測(cè)進(jìn)行定相分析，結(jié)合EPMA-WDS可以得出16號(hào)樣品的黑色相為τ10，灰色相τ9，XRD圖譜中存在無法匹配的衍射峰。因此確定這個(gè)三元化合物是一個(gè)新相，化學(xué)式為AlNiEr4，命名為τ11，這些無法匹配的衍射峰一定屬于τ11。由于在本工作的退火樣品中沒有得到τ11的單相，因此沒有獲得τ11詳細(xì)的晶體結(jié)構(gòu)信息，只是確定了它的存在。

圖5 16號(hào)樣品的BSE圖片及XRD圖譜Fig.5 The BSE image and XRD pattern of the sample 16

從23號(hào)合金樣品（Al10Ni40Er50）的BSE圖片中可以看出存在明顯的3個(gè)襯度，經(jīng)過EPMA-WDS和XRD分析，可以確定其中2個(gè)襯度代表著：黑色相 τ9以及灰色相ErNi。 白色相的成分為Al4.05Ni30.64Er65.31，由于其成分相對(duì)接近Er3Ni2，最初考慮為Er3Ni2對(duì)Al存在4.05%（原子分?jǐn)?shù)）固溶度的三元化合物。但是在分析XRD衍射圖譜時(shí)，發(fā)現(xiàn)Er3Ni2的特征峰與實(shí)驗(yàn)結(jié)果匹配失敗，說明該三元化合物的晶體結(jié)構(gòu)與Er3Ni2不一致，進(jìn)而確定該相不是Er3Ni2中Al原子取代Ni原子而形成的三元化合物。相近體系（Al-Ni-RE）也無相似成分的三元化合物。因此確定這個(gè)成分接近AlNi6Er13的相為新的三元化合物，命名為τ12，XRD衍射圖譜中未能匹配的衍射峰屬于τ12。其晶體結(jié)構(gòu)還需進(jìn)一步研究。

圖6 23號(hào)樣品的BSE圖片及XRD圖譜Fig.6 The BSE image and XRD pattern of the No.23 sample

3號(hào)合金樣品（Al35Ni50Er15）的BSE圖片如圖7（a）所示，有明顯的3個(gè)襯度，經(jīng)過EPMA-WDS測(cè)定到黑色相為AlNi，中灰色相為ErNi5，圖7（b）為3號(hào)樣品的XRD分析圖譜，經(jīng)過XRD分析發(fā)現(xiàn)AlNi，ErNi5的特征峰與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的衍射峰匹配的較好。但是在EPMA-WDS檢測(cè)結(jié)果中，測(cè)定到基體淺灰色相的化學(xué)成分為Al26.09Ni48.91Er26.00，Al-Ni-Er體系三元化合物τ8-Al2Ni6Er3的化學(xué)成分為Al18.18Ni54.55Er27.27，與淺灰色相的化學(xué)成分比較接近，僅結(jié)合EPMA-WDS初步考慮該淺灰色相為τ8，但是將3號(hào)合金制成金屬粉末樣品經(jīng)過XRD分析后，結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果的衍射峰發(fā)現(xiàn)與τ8的PDF卡片的特征峰完全對(duì)應(yīng)不上，與該體系的其他化合物也無法匹配，相近體系也無可以匹配到的化合物。圖7（c）為4號(hào)合金樣品（Al25Ni40Er35）的BSE圖片，同樣在4號(hào)樣品的EPMA-WDS檢測(cè)結(jié)果中也測(cè)定到該化合物，結(jié)合XRD分析結(jié)果（圖7（d））也發(fā)現(xiàn)無法匹配的衍射峰。因此推測(cè)該化學(xué)成分接近AlNi2Er的三元化合物為新相，命名為τ13。由于本工作并未獲得τ13的單相，因此τ13準(zhǔn)確的晶體結(jié)構(gòu)信息后續(xù)還需要進(jìn)一步研究。

圖7 3，4號(hào)樣品的BSE圖片及XRD圖譜Fig.7 The BSE images and XRD patterns of No.3 and No.4 samples

3號(hào)合金樣品灰色相的化學(xué)成分為Al33.23Ni50.41Er16.36，結(jié)合XRD分析確定該合金樣品中的灰色相為化合物AlxNi5-xEr（x≤2，在該合金中x=2）。當(dāng)x=0時(shí)，AlxNi5-xEr是一個(gè)晶體結(jié)構(gòu)為CaCu5構(gòu)型的二元化合物ErNi5，根據(jù)文獻(xiàn)[36]數(shù)據(jù)可知AlxNi5-xEr（x≤2）可以看作是在不改變晶體構(gòu)型的前提下，用Al原子取代ErNi5中的Ni原子，直至成分為Al2Ni3Er（在3號(hào)樣品中測(cè)定到），即化學(xué)成分從Al0Ni83.33Er16.67連續(xù)變化至Al33.33Ni50Er16.67線性化合物AlxNi5-xEr的晶體結(jié)構(gòu)始終是CaCu5型。在該合金樣品中，可以將AlxNi5-xEr認(rèn)為是ErNi5對(duì)Al的固溶度為33.23%（原子分?jǐn)?shù)）的三元化合物。在1，18，25，28，34，35，47號(hào)合金樣品中均檢測(cè)到ErNi5，且對(duì)Al的固溶度各不相同。在本工作中，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了CaCu5型-ErNi5是一個(gè)成分從Al0Ni83.33Er16.67變化至Al33.33Ni50Er16.67的連續(xù)固溶體，在400℃的退火樣品中獲得的對(duì)Al的最大固溶度為33.23%（原子分?jǐn)?shù)）。AlNi的固溶度區(qū)間為Al45.86Ni54.04到Al52.16Ni47.61，分別在25，13號(hào)樣品中測(cè)到。

圖8所示為8（Al45Ni25Er30），40（Al8Ni52Er40），27（Al5Ni90Er5）號(hào)合金樣品的BSE圖片。關(guān)于在400℃下Ni在Al2Er中、Al在ErNi2中的固溶度的討論：在三相區(qū)樣品8號(hào)樣中檢測(cè)到Al2Er對(duì)Ni的最大固溶度約為8.93%（原子分?jǐn)?shù)），小于Zarechnyuk等測(cè)定到的15%（原子分?jǐn)?shù)）（Al1.55Ni0.45Er），原因可能是由于退火溫度的不同導(dǎo)致的固溶度差別，他們的合金樣品在800℃下進(jìn)行退火，高于本工作的400℃。在其他合金樣品中均檢測(cè)到Al2Er對(duì)Ni存在不同程度的固溶，但是Er含量始終保持在33%（原子分?jǐn)?shù)）左右，說明Al2Er的成分變化平行于Al-Ni方向，符合Zarechnyuk等對(duì)Al2Er的描述，即Al2Er為固溶度在Al-Ni方向上呈連續(xù)變化的線性化合物，但是本工作根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將Al2Er的固溶度區(qū)域視為在Al-Ni方向上狹長(zhǎng)、AlNi-Er方向上短小的長(zhǎng)水滴形區(qū)域。在40號(hào)合金樣品中檢測(cè)到400℃時(shí)Al在ErNi2中的最大固溶度為2.00%（原子分?jǐn)?shù)），對(duì)Zarechnyuk等對(duì)ErNi2的描述進(jìn)行了更正，在他們的工作中將ErNi2視為化學(xué)計(jì)量比化合物，對(duì)Al的固溶度為0。在兩相區(qū)樣品27號(hào)樣中，檢測(cè)到400℃時(shí)Al在（Ni）中的固溶度約為6.36%（原子分?jǐn)?shù)），與邊際二元系A(chǔ)l-Ni一致。

圖8 8，40，27號(hào)樣品的BSE圖片F(xiàn)ig.8 The BSE images of No.8 No.40 and No.27 samples

本工作根據(jù)47個(gè)合金樣品在400℃下退火的相平衡數(shù)據(jù)，繪制了Al-Ni-Er三元系在400℃下的部分等溫截面（0~67%（原子分?jǐn)?shù)）Er），如圖9所示。在400℃下共測(cè)定到19個(gè)三相區(qū)，10個(gè)兩相區(qū)；12個(gè)三元化合物以及14個(gè)二元化合物。繪制的虛線部分是根據(jù)相律預(yù)測(cè)的三相區(qū)。

圖9 本工作測(cè)定的Al-Ni-Er三元體系在400℃下的等溫截面Fig.9 Isothermal section of Al-Ni-Er ternary system at 400℃determined in this work

3 結(jié) 論

采用平衡合金法，制備了47個(gè)合金樣品在400℃下退火，利用EPMA/EDS、XRD、SEM等檢測(cè)方法獲得了Al-Ni-Er三元系在400℃下的等溫截面，并對(duì)該體系的平衡相關(guān)系進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。共測(cè)得19個(gè)三相區(qū)，10個(gè)兩相區(qū)；12個(gè)三元化合物，其中τ5，τ10，τ13具有固溶度區(qū)間；15個(gè)二元化合物，具有固溶度的有6個(gè)：AlNi3，AlNi，Al3Ni2，Al2Er，ErNi2，ErNi5。在400℃下，Al2Er對(duì)Ni的最大固溶度為8.93%（原子分?jǐn)?shù)），ErNi2對(duì)Al的最大固溶度為2.00%（原子分?jǐn)?shù)）。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了在400℃下，CaCu5型-ErNi5是一個(gè)固溶度區(qū)間從Al0Ni83.33Er16.67到Al33.33Ni50Er16.67的連續(xù)固溶體。在本工作中測(cè)定到的新三元化合物τ11-AlNiEr4，τ12-AlNi6Er13，τ13-AlNi2Er，由 于 未 獲 得 它們的單相，因此沒有得到它們準(zhǔn)確的晶體結(jié)構(gòu)信息，后續(xù)還需要進(jìn)一步研究。