Совместное легирование никеля рением и переходными металлами V - VI групп (1105746), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Диаграммы фазовых равновесий трёхкомпонентных систем никеля,рения и переходных металлов V-VI группДиаграммы фазовых равновесий трёхкомпонентных систем никеля, рения ипереходныхметалловV-VIгруппможнообъединитьвчетырегруппы:1) трёхкомпонентные системы переходных металлов V-VI групп (20 систем);2) трёхкомпонентные системы рения и переходных металлов V-VI групп (15 систем);3) трёхкомпонентные системы никеля и переходных металлов V-VI групп (15 систем);4) трёхкомпонентные системы никеля и рения с переходными металлами V-VI групп(6 систем).301.3.2.1. Трёхкомпонентные системы переходных металлов V-VI группФазовые равновесия, устанавливающиеся при 1375 К в трёхкомпонентныхсистемах рения с переходными металлами V – VI групп, представлены в таблице 1.3.Таблица 1.3.
Фазовые равновесия, устанавливающиеся при 1375 К в трёхкомпонентныхсистемах рения с переходными металлами V – VI групп.Система ФазыФазовыеЛитератураСистемаФазыравновесияV-Nb-Mo-V-Nb-W-Nb-Ta-Mo-Nb-Ta-WV-Cr-Mo--ФазовыеравновесияV-Ta-W, +[68][23, 26, 29] V-Nb-Cr, +[69, 70], V,Cr,+V,Cr,[21, 24, 33,Ta+Ta36, 71, 72], Nb,Ta,+Nb,Ta,[21, 27, 34,Cr+Cr36, 73]1+2[21, 24, 26,[61][62][63]V-Ta-CrNb-Ta-Cr[24, 25,39, V-Cr-W64]V-Mo-W-Литература43][21, 25, 26, Cr-Mo-W1+2[74, 75]32]Nb-Mo-W-[65]Nb-Cr-Mo, +1+2[69, 76, 77]Ta-Mo-W-[66]Ta-Cr-Mo, +1+2[21, 30, 36,39]V-Nb-Ta, +[67]Nb-Cr-W, Nb,W, +Nb,W +Cr[78, 79]CrV-Ta-Mo, +[67]Ta-Cr-W, Ta,W, +Ta,W +Cr [21, 31, 36,Cr43]Для анализа пятикомпонентной системы Ni-Re-Nb-Cr-Mo при 1200 К методомграфов необходима информация о строении трёхкомпонентной системы Nb-Cr-Mo при1200 К.
Фазовые равновесия в данной трёхкомпонентной системе при 1200 К будуттакими же как и при 1375 К, поскольку в данной системе в интервале температур 1375 К –1200 К существуют только две фазы и , а наблюдаемое расслоение ОЦК твёрдогораствора (фаза β) с понижением температуры только усиливается.31Графы трёхфазных равновесий изотермических сечений диаграмм фазовыхравновесий трёхкомпонентных систем Nb-Cr-Mo, Ta-Cr-Mo, Nb-Cr-W и Ta-Cr-W при1375 К представлены на рисунке 1.14.Рисунокравновесийдиаграмм1.14.Графытрёхфазныхизотермическихфазовыхсеченийравновесийтрёхкомпонентных систем при 1375 К:а) Nb-Cr-Mo и Ta-Cr-Mo; б) Nb-Cr-W иб)а)Ta-Cr-W.1.3.2.2. Трёхкомпонентные системы рения и переходных металлов V-VIгруппФазовые равновесия, устанавливающиеся при 1375 К в трёхкомпонентных системахрения с переходными металлами V – VI групп, представлены в таблице 1.4.
Втрёхкомпонентных системах рения с переходными металлами V – VI групп тройныхсоединений не обнаружено.Таблица 1.4. Фазовые равновесия, устанавливающиеся при 1375 К в трёхкомпонентныхсистемах рения с переходными металлами V – VI групп.СистемаФазыФазовые равновесияЛитератураRe-V-NbRe, β, χRe+β+χ[80]Re-V-TaRe, β, χ, λRe+β+χ, λ+β[33, 44, 46, 81, 82]Re-V-CrRe, β, σRe+β+σ[20]Re-V-MoRe, β, σ, χRe+β+σ, Re+χ+σ[20]Re-V-WRe, β, σ, χRe+β+σ, Re+χ+σ[26, 44, 49]Re-Nb-TaRe, β, σ, χRe+χ, χ+β[83]Re-Nb-CrRe, β, σ, χ, λRe+χ+σ, βCr+λ+σ, χ+λ+σ, χ+λ+βNb[84]Re-Nb-MoRe, β, σ, χχ+β+σ, Re+χ[85, 86]Re-Nb-WRe, β, σ, χχ+β+σ, Re+χ[87]Re-Ta-CrRe, β, σ, χ, λRe+χ+σ, χ+βTa+σ, βCr+βTa+σ, βCr+βTa+λ[88]Re-Ta-MoRe, β, σ, χχ+β+σ, Re+χ[89]Re-Ta-WRe, β, σ, χχ+β+σ, Re+χ[90, 91]Re-Cr-MoRe, β, σ, χRe+χ+σ, β+σ[20]Re-Cr-WRe, β, σ, χRe+χ+σ, βCr+βW+σ[43, 47, 49]Re-Mo-WRe, β, σ, χRe+χ, χ+σ, σ+β[92, 93]32Графы трёхфазных равновесий изотермических сечений диаграмм фазовыхравновесий трёхкомпонентных систем рения и переходных металлов V-VI групп при1375 К представлены на рисунке 1.15.Система Re-V-NbСистема Re-V-TaСистема Re-V-CrСистемы Re-Nb-Mo, Re-NbСистемы Re-V-Mo и Re-V-WСистема Re-Ta-CrСистема Re-Nb-CrСистема Re-Cr-MoW, Re-Ta-Mo, Re-Ta-WСистема Re-Cr-WРисунок 1.15.
Графы трёхфазных равновесий изотермических сечений диаграмм фазовыхравновесий трёхкомпонентных систем рения и переходных металлов V-VI групп при 1375 К.Для полиэдрации пятикомпонентной системы Ni-Re-Nb-Cr-Mo при 1200 Кнеобходима также информация о фазовых равновесиях в трёхкомпонентных системах ReNb-Cr, Re-Nb-Mo, Re-Cr-Mo при 1200 К. Фазовые равновесия в этих трёхкомпонентныхсистемах будут соответствовать, приведённым в таблице 1.4, поскольку тройныесоединения в данных системах отсутствуют, а двойные соединения существуют на всёмпротяжении температурного интервала 1200 К – 1475 К (таблица 1.2).331.3.2.3. Трёхкомпонентные системы никеля и переходных металловV-VI группСистема Ni-V-NbДиаграмма состояния системы Ni-V-Nb исследовалась комплексом методовфизико-химического анализа [94 – 96].
Исследование показало, что в данной системеобразуется одно тройное соединение (фаза Лавеса 1), кристаллизующееся конгруэнтно[94, 95]. Максимальная температура существования 1 фазы, приведенная в работе [96],составляет 13500С для состава Ni24V38Nb38, при которой протекает реакцияЖ + β + μ λ1. На рисунке 1.16 а приведено изотермическое сечение диаграммы фазовыхравновесий системы Ni-V-Nb при 1050 0С.
В данной системе при 1050 0С существует пятьтрёхфазных равновесий [95]: 1) α(Ni3Nb) + γ + λ1, 2) α(Ni3Nb) + μ + λ1, 3) λ1 + σ + β,4) λ1 + μ + β, 5) λ1 + γ + σ.а)б)Рисунок 1.16. Диаграмма фазовых равновесий системы Ni-V-Nb: а) изотермическоесечение при 1050 0С [95]; б) граф трёхфазных равновесий при 1375 К.В работе [95] приведена область гомогенности фазы 1 при 1050 0С: верхняяграница по никелю соответствует изоконцентрате 52 ат.% Ni, верхняя граница по ниобиюблизка к изоконцентрате 34 ат.% Nb, по изоконцентрате 33 ат.
% Nb фаза простирается от16 до 43 ат. % V, по разрезу V:Nb=1:1 – от 33 до 52 ат. % Ni. При содержании ванадияменее 80 ат. % растворимость никеля в β-твёрдом растворе не превышает 2 ат. %, приповышении концентрации ванадия (более 80 ат. %) растворимость никеля в β-твёрдомрастворе повышается и достигает в двойной системе 14 ат.
%. Растворимость ниобия в γтвёрдом растворе при 60 – 80 ат. % Ni составляет около 5 ат. % и увеличивается сповышением содержания никеля до 10 ат. % в двойной системе Nb-Ni. Твёрдый растворна основе фазы α(Ni3Nb) вытянут вдоль изоконцентраты 75 ат.
% Ni и растворяет до 17 ат.34% ванадия. Максимальное содержание ванадия в фазе μ достигает 33 ат. %. Максимальноесодержание ниобия в фазе σ составляет 12 ат. % [94, 95].Таким образом, в системе Ni-V-Nb при 1375 К существует пять трёхфазныхравновесий: 1) α(Ni3Nb) + γ + λ, 2) α(Ni3Nb) + μ + λ, 3) λ + σ + β, 4) λ + μ + β, 5) λ + γ + σ.Граф трёхфазных равновесий изотермического сечения диаграммы фазовых равновесийсистемы Ni-V-Nb при 1375 К представлен на рисунке 1.16 б.Система Ni-V-TaИзотермическое сечение диаграммы фазовых равновесий данной системы былоисследовано при 1425 К методами суперпозиции диффузионных зон и равновесныхсплавов [16, 97].
В -фазе системы Ni-V растворяется до 6 ат.% тантала. В фазах Ta2Ni,(TaNi), TaNi2, TaNi3) системы Ni-Ta растворимость ванадия составляет 15, 3, 38 и 6 ат.% соответственно. Авторами [16, 97] установлено образование тройного соединения смаксимальным содержанием никеля – 54 ат.%. На изотерме (рисунок 1.17 а) установленосуществование пяти трёхфазных равновесий: 1) TaNi3) + γ + σ, 2) TaNi3) + λ1 + σ, 3)TaNi3) + λ1 + μ, 4) TaNi3) + μ + Ni2Ta, 5) βTa + μ + NiTa2. Кроме того, авторамипредполагаетсяналичиеещёчетырёхтрёхфазныхравновесий:1)βV + λ1 + σ,2) βTa + μ + λ1, 3) βV + λ1 + λ2, 4) βTa + λ1 + λ2. В работах [98 – 100] показано, что фазыЛавеса могут существовать в виде политипов плотных упаковок с большой элементарнойячейкой, содержащей несколько десятков или сотен слоёв. Неупорядоченная упаковкаслоёв при кристаллизации приведёт к тому, что в элементарной ячейке фазы будутчередоватьсяучастки, соответствующие каккубической, такигексагональнойструктурам.
В связи с этим можно предположить, что фазы Лавеса λ1 и λ2, скорей всего,образуют единую фазовую область – λ, представленную двумя структурами – кубическойи гексагональной. В пользу данного предположения свиделельствует тот факт, что всистемах Cr-Nb-Re [84], Cr-Ta-Re [88], Ni-Cr-Ta [125] существует единая фазовая областьλ, представленная кубической и гексагональной структурами.Таким образом, в системе Ni-V-Ta при 1375 К существует семь трёхфазныхравновесий:5)1)βTa + μ + NiTa2,α + γ + σ,6)2)βV + λ + σ,α + λ + σ,7)3)βTa + μ + λ.α + λ + μ,Граф4)трёхфазныхα + μ + Ni2Ta,равновесийизотермического сечения диаграммы фазовых равновесий системы Ni-V-Ta при 1375 Кпредставлен на рисунке 1.17 б.35б)а)Рисунок 1.17.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
