Совместное легирование никеля рением и переходными металлами V - VI групп (1105746), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Диаграмма фазовых равновесий системы Ni-V-Ta: а) изотермическоесечение при 1425 К [97]; б) граф трёхфазных равновесий при 1375 К.Система Ni-Nb-TaДиаграмма фазовых равновесий системы Ni-Nb-Ta исследовалась при 1425 Кметодом суперпозиции диффузионных зон [16, 97]. Фазы μ и α систем Nb-Ni и Ta-Niобразуют непрерывные ряды твёрдых растворов. В фазах Ta2Ni и TaNi2 растворяется 4 и11 ат. % ниобия соответственно. На изотерме (рисунок 1.18 а) установлено образованиедвух трёхфазных равновесий: 1) β + μ + Ta2Ni и 2) μ + α + TaNi2.
Анализ диаграммсостояния двухкомпонентных систем Ni-Nb, Ni-Ta и Nb-Ta позволяет заключить, чтохарактер фазовых равновесий при 1375 К не изменится. Граф трёхфазных равновесийизотермического сечения диаграммы фазовых равновесий системы Ni-Nb-Ta при 1375 Кпредставлен на рисунке 1.18 б.б)а)Рисунок 1.18. Диаграмма фазовых равновесий системы Ni-Nb-Ta: а) изотермическоесечение при 1425 К [97]; б) граф трёхфазных равновесий при 1375 К.36Система Ni-Cr-MoИсследованию этой системы посвящено несколько работ [16, 101 – 106]. Помимо γи β твёрдых растворов в системе в интервале температур 1325 – 1425 К образуется фаза δсистемы Ni-Mo и две тройные фазы – Р и σ [33, 107 – 110]. Фаза P системы Ni-Cr-Moимеет собственный структурный тип Cr9Mo21Ni20, относящийся к пространственнойгруппе Pnma, № 62 [107 – 110], имеет орторомбическую решётку; элементарная ячейкафазы P содержит 56 атомов; её структура построена из полиэдров с координационнымичислами, равными 12, 14, 15, 16 [108, 109].В работах [16, 101] представлено исследование изотермического сечениядиаграммы фазовых равновесий системы Ni-Cr-Mo при 1425 К методами диффузионныхпар, суперпозиции диффузионных зон и равновесных сплавов, в котором установленосуществование пяти трёхфазных равновесий: 1) β + γ + σ, 2) γ + σ + P, 3) β + σ + P,4) β + δ + P, 5) γ + δ + P (рисунок 1.19 а).
Максимальное содержание хрома в фазе – 12ат.%; фаза Р содержит от 13 до 26 ат. % хрома, а -фаза существует в интервале от 40 до63 ат. % хрома [101].В работах [102 – 105] на изотермическом сечении диаграммы фазовых равновесийданной системы при 1200 0С [102, 104, 105] и при 1250 0С [103, 105, 106] представленыфазовые равновесия с участием γ-твёрдого раствора, которые идентичны приведенным вработах [16, 101].По данным работы [16], в которой строение диаграммы фазовых равновесийданной системы при 1275 К исследовалось методом диффузионных пар, характер фазовыхравновесий при 1275 К (1002 0С) остаётся таким же, как при 1475 К.
Максимальнаярастворимость хрома в δ-фазе составляет 6,2 ат. %; максимальное содержание хрома в σфазе – 50 ат. %, а фаза Р содержит 8 – 17 ат. % хрома; твёрдый раствор на основе никеля,находящийся в равновесии с σ-фазой, содержит 32 ат.% хрома [16].В работах [103 – 105] приводятся данные о существовании в данной системе при1000 0С [103, 104] и при 1123 K (850 0С) [103 – 105] фазы µ, находящейся между фазами δи P, и фазовых равновесий с участием γ-твёрдого раствора: 1) γ + δ + µ, 2) γ + µ + P,3) γ + σ + P. На изотермическом сечении диаграммы фазовых равновесий системы Ni-CrMo при 1000 0С (рисунок 1.19 б) приведены следующие фазовые равновесия: 1) γ + δ + µ,2) γ + µ + P, 3) γ + σ + P, 4) β + γ + σ, 5) β + δ + µ, 6) β + µ + P, 7) β + σ + P [105]. При850 0С характер фазовых равновесий остаётся таким же [105].
Фаза µ не стабильна выше1000 0С [105].Из вышеизложенного следует, что в системе Ni-Cr-Mo при 1375 К существует пятьтрёхфазных равновесий: 1) β + γ + σ, 2) γ + σ + P, 3) β + σ + P, 4) β + δ + P, 5) γ + δ + P, а37при 1200 К – семь трёхфазных равновесий: 1) β + γ + σ, 2) γ + σ + P, 3) β + σ + P,4) β + μ + P, 5) γ + μ + P, 6) β + μ + δ, 7) γ + μ + δ.Графы трёхфазных равновесий изотермических сечений диаграммы фазовыхравновесий системы Ni-Cr-Mo при 1375 и 1200 К представлены на рисунке 1.19 в,гсоответственно.а)в)б)г)Рисунок 1.19. Диаграмма фазовых равновесий системы Ni-Cr-Mo: а) изотермическоесечение при 1425 К [16, 97]; б) изотермическое сечение при 1000 0С [105]; в) графтрёхфазных равновесий при 1375 К; г) граф трёхфазных равновесий при 1200 К.Система Ni-Nb-CrВ работе [111 – 116] приведены сечения диаграммы фазовых равновесий системыNi-Cr-Nb, построенные методом равновесных сплавов.
В системе Ni-Cr-Nb при 1100 0С(1373 К) установлены следующие трёхфазные равновесия: 1) α(Ni3Nb) + βCr + γ,2) λ1(NbCr2) + βCr + α(Ni3Nb). Соединение NbCr2 кристаллизуется из жидкости при1720±5 0С и в интервале 1720 – 1590 0С существует в виде модификации с решёткой типаMgZn2, а в интервале температур от 1590 0С до комнатной – в виде модификации срешёткой типа MgCu2 [114, 117]. Растворимость никеля в фазе NbCr2 составляет 36 ат. %при 1100 0С [117].38В работе [118] приведено изотермическое сечение диаграммы фазовых равновесийсистемы Ni-Cr-Nb при 1275 К, построенное методом диффузионных пар. В системе Ni-CrNb при 1275 К установлено существование шести трёхфазных равновесий: 1) λ1 + βCr + α,2) λ1 + µ + α, 3) λ1 + βNb + µ, 4) α + βCr + γ, 5) λ1 + λ2 + βCr, 6) λ1 + λ2 + βNb (рисунок 1.20 а)[118].
Максимальная растворимость хрома в фазах α(Ni3Nb) и µ(NiNb) при 1275 Ксоставляет 4,8 и 9,7 ат. % соответственно [118, 119].Из приведенных результатов исследования системы Ni-Cr-Nb [111 – 116, 118, 120],а также данных по строению диаграмм состояния двухкомпонентных систем Nb-Cr [34],Nb-Ni [54] и Ni-Cr [58] следует, что характер фазовых равновесий в температурноминтервале 1147 – 590 0С не будет претерпевать изменений.Таким образом, в системе Ni-Cr-Nb при 1375 К и при 1200 К, учитывая вышерассмотренное явление политипии фазы Лавеса [84, 88, 98 – 100, 125], реализуется четыретрёхфазных равновесия: 1) λ + βCr + α, 2) λ + µ + α, 3) λ + βNb + µ, 4) α + βCr + γ.
Графтрёхфазных равновесий изотермических сечений диаграммы фазовых равновесий системыNi-Nb-Cr при 1375 и 1200 К представлен на рисунке 1.20 б.а)б)Рисунок 1.20. Диаграмма фазовых равновесий системы Ni-Nb-Cr: а) изотермическоесечение при 1275 К [118]; б) граф трёхфазных равновесий при 1375 и 1200 К.Система Ni-Nb-MoСопоставляя данные, приведённые в работах [121 – 123], можно заключить, чтотройных интерметаллических соединений в системе Ni-Nb-Mo в интервале температур900 – 1200 0С не образуется.В работе [121] методом равновесных сплавов построена граница никелевоготвёрдого раствора системы Ni-Nb-Mo при 1200 0С и 900 0С; при 1200 0С установленосуществование трёхфазного равновесия γ + α(NbNi3) + δ.Исходя из вышеизложенного, опираясь на данные по диаграммам состояниядвухкомпонентных систем и учитывая небольшие области гомогенности фаз в системе Ni-39Nb-Mo, можно заключить, что в данной системе при 1375 К и при 1200 К реализуются тритрёхфазных равновесия: α+γ+δ, α+β+δ и α+β+μ.
Данное заключение подтверждаетсярезультатами определения фазовых равновесий в четырёхкомпонентных системах Ni-NbMo-(V,Ta,Cr,W) при 1375 К, полученными авторами работы [21] (рисунок 1.21 а). Графтрёхфазных равновесий изотермических сечений диаграммы фазовых равновесий системыNi-Nb-Mo при 1375 и 1200 К представлен на рисунке 1.21 б.б)а)Рисунок 1.21. Диаграмма фазовых равновесий системы Ni-Nb-Mo: а) изотермическоесечение при 1375 К [21]; б) граф трёхфазных равновесий при 1375 и 1200 К.Система Ni-Nb-WВ работе [124] методом равновесных сплавов построено изотермическое сечениедиаграммы фазовых равновесий данной системы при 1000 0С.
Тройные соединения вданной системе отсутствуют. При 10000С было установлено существование двухтрёхфазных равновесий: 1) α(NbNi3) + βNb,W + γ и 2) α(NbNi3) + βNb,W + µ (рисунок 1.22 а).Твёрдый раствор на основе Nb и W (β-фаза) растворяет в себе при 1000 0C не более 4 ат.%Ni. Фазы α и µ растворяют 8 и 11 ат.% W соответственно. Твёрдый раствор на основе Ni(γ-фаза) растворяет до 14 ат.% Nb и W.Основываясь на вышеизложенном и принимая во внимание строение диаграммсостояния двухкомпонентных систем, можно заключить, что при 1375 К в системе Ni-Nb-Wреализуются два трёхфазных равновесия: 1) α(NbNi3) + βNb,W + γ и 2) α(NbNi3) + βNb,W + µ,чтоподтверждаетсярезультатамиработы[21].Графтрёхфазныхравновесийизотермического сечения диаграммы фазовых равновесий системы Ni-Nb-W при 1375 Кпредставлен на рисунке 1.22 б.40а)б)Рисунок 1.22.
Диаграмма фазовых равновесий системы Ni-Nb-W: а) изотермическоесечение при 1000 0C [124]; б) граф трёхфазных равновесий при 1375 К.Система Ni-Ta-CrВ работе [125] методом равновесных сплавов исследовано изотермическое сечениедиаграммы фазовых равновесий системы Ni-Ta-Cr при 1375 К (рисунок 1.23 а) иустановленосуществование2) Cr + (Ni3Ta) + ;шеститрёхфазных3) (Ni3Ta) + + Ni2Ta;равновесий:4) + Ni2Ta + ,1) + Cr + (Ni3Ta);5) + + NiTa2и6) + NiTa2 + Ta.Растворимость хрома в фазах (Ni3Ta), Ni2Ta, (Ni6,5Ta6,5) и NiTa2 при 1375 Ксоставляет 5, 3, 14 и 2 ат.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
