Файл: Шиняев А.Я. Фазовые превращения и свойства сплавов при высоком давлении.pdf

цов

показали четко

выраженную зависимость

степени

пористо­

сти

от

давления .

М и н и м а л ь н ы й процент

пористости

0,5 —

1%

было

получен при давлении

30 кбар и температуре

2000° С.

Процент

пористости

возрастает

при уменьшении

давления

и при

10 кбар составляет

11,3—12%. Особенно велика

роль давления в

личиной давления .

Д а в л е н и е

в значительной мере определяет

прочностные и

пластические

свойства соединений, в частности

карбидов . И з м е ­

чина д л я образцов с

минимальной прочностью составляет всего

1—3%

от ее теоретической величины. Вполне очевидна

роль вы­

сокого

давления д л я

повышения прочности спеченных

образцов

этих

системах карбид

М е 3 С не получен в чистом виде.

К а р б и д

~Fe3 C

стабилизируется

при высоком давлении . В условиях высо­

кого

давления могут быть синтезированы в системе ж е л е з о —

углерод т а к ж е карбиды Fe 7 C 3 и Fe2 C (рис. 125 [ 2 8 ] ) , а в

системе

никель — углерод — к а р б и д N i 3 C (рис. 126). К а у ф м а н и

сотруд­

ники

[29] предприняли серию попыток стабилизировать высо­

ким

давлением кубический к а р б и д М е С в системах

молибден —

углерод и в о л ь ф р а м — углерод, которые оказались

успешными

да были

затем установлены в работах [30, 31] . Н а рис. 127 по­

казано,

что область гомогенности к а р б и д а W C значительно

рас­

ширяется с повышением температуры .

Большое значение д л я проблемы синтеза алмазов имеет

зна­

дования

взаимодействия

м е ж д у металлом и углеродом, что по,-

зволяет

синтезировать многие к а р б и д ы и изучить условия их со­

хранения в

нормальных

условиях.

Синтезированные

карбиды

могут иметь

практически полезные свойства. Необходимо постро­

ить полные

д и а г р а м м ы

состояния

двойных систем

металл —

10 А. Я. Шнняев

141

Рис. 127.

Часть диаграммы

вольфрам

— углерод

[30]

500

0,2 ОМ 0,0 0,8 С

Ni 0,2 0,4- 0,6

0,8 С

Ni

ат. доля С

ат. доля С

Рис. 128. Стабильная диаграмма состояния

никель — углерод при 54 кбар (а)

и 1 атм(б)

[34]

При синтезировании

искусственного а л м а з а

в качестве

ката­

лизаторов

используются металлы, не

образующие

карбид,

и карбидообразующие

металлы.

В о з м о ж н ы е

механизмы

роста

а л м а з а в

присутствии металла - растворителя рассмотрены

Лит -

виным [32] . Определяющим моментом в скорости роста

а л м а з а

является

разность растворимостей

графита

и а л м а з а в

металле -

Н а основании

результатов расчета

о изменении

объема

цемен­

тита Fe3 C по отношению к графиту

и а л м а з у при давлении, ав ­

торы сделали предположение, что

при синтезе

а л м а з а

д о л ж е н

образовываться

цементит. М е н я я

соотношение

графита

и ме­

мере системы никель — углерод

[34] . Исследованиями фазовых

..равновесий в этой системе при давлениях до 54 кбар было

уста­

новлено, что со стороны никеля

при 0,14 ат. доли углерода

меж ­

ктика

с температурой

плавления

1667°К

(рис. 128). Эвтектика

образуется и со стороны графита

при

концентрации никеля

0,3%

ат. %, в которой

создаются

условия

д л я роста кристаллов