Файл: Шамрай, Ф. И. Сплавы вольфрама, молибдена и ниобия с бором и углеродом.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 50

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Н \/,нГ/м м 2

Рис. 27. Твердость деформированных сплавов Nb— W

Рис. 28. Упругие свойства деформированных сплавов Nb— W

Для сплавов ниобия, содержащих углерод от 0,2 до 1,2 ат.% при достоянном содержании вольфрама (2 ат.%), получены зна­ чения въ ~ 4 кГ/мм2 при б ^ 40%.

Значения твердости и упругих свойств монотонно растут от ниобия к вольфраму (рис. 27, 28).

Литература

1.Э. Сторме. Тугоплавкие карбиды. М., Атомиздат, 1970.

2.Е. Rudy. Z. Metallkunde, 1963, 54, N 2, 112; 54, N 4, 213.

3. Е. И. Гладышевский, Т. Ф. Федоров, Л. В. Горшкова. ЖНХ, 1964, 9, № 5, 1169.

4.Ю. Б. Кузьма, Т. Ф. Федоров, Э. А. Швец. Порошковая металлургия, 1965, № 2, 22.

5.Т. Ф. Федоров, Ю. Б. Кузьма, Л. В. Горшкова. Порошковая металлур­ гия, 1965, № 3, 69.

6.Т. Ф. Федоров, Я?. Б. Кузьма. Порошковая металлургия, 1965, № 3, 75.

7.ТО. Б. Кузьма, Т. Ф. Федоров. Порошковая металлургия, 1965, № 11, 62.

8.Т. Ф. Федоров, Я. Ж. Попова, Я. Я. Гладышевский. Изв. АН СССР, Ме­ таллы, 1965, № 3, 158.

9.Л. В. Горшкова, 21. Ф. Федоров, /Я. Я. Кузьма. Порошковая метал­

лургия, 1966, № 3l, 75.

10.Г. Ф. Федоров, Л. Я. Горшкова, Я. Я . Гладышевский. Изв. АН СССР, Металлы, 1966, № 4, 128.

11.Г. Ф. Федоров, Я. Я . Гладышевский, Я. Я. Горшкова. Изв. АН СССР, Металлы, 1966, № 6, 134.

12.Я. Ф . Федоров, Я. Я. Гладышевский, Я. Ж. Попова. Сб. «Эксперимен­ тальная техника и методы измерения температуры». М., 1966, стр. 127.

13.Я. Я. Гладышевский, Я. С. Телегус, Я. Ф. Федоров, 7Я. Б. Кузьма. Изв. АН СССР, Металлы, 1967, № 1, 190.

14.Я. Я. Горшкова, Г. Ф. Федоров, 7Я. Я. Кузьма. Порошковая метал­ лургия, 1967, № 4, 42.

101


15.

1 0 .

В .

В о р о ш и л о в ,

Л .

В . Г о р ш к о в а ,

 

Н .

М . П о п о в а ,

Т .

Ф . Ф е д о р о в .

По­

16.

рошковая металлургия, 1967, № 5, 81.

 

 

 

Изв. АН СССР,

Не-

Ю .

В .

В о р о ш и л о в ,

Т .

Ф .

Ф е д о р о в ,

Л .

В . Г о р ш к о в а .

 

17.

орг. материалы, 1968, 4, № 1, 154.

 

 

 

и др. Порошковая метал­

Т .

Ф.

Ф е д о р о в , Н .

М .

П о п о в а , Л .

В .

Г о р ш к о в а

18.

лургия, 1968, № 3, 42.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Порошковая

метал­

Л .

В .

Г о р ш к о в а ,

Ю . В .

В о р о ш и л о в ,

 

Т .

Ф . Ф е д о р о в .

 

19.

лургия, 1969, № 2, 82.

 

 

 

 

 

 

Сб. «Диаграммы

состоя­

Н .

М .

П о п о в а ,

Т .

Ф .

Ф е д о р о в , Ф .

И .

Ш а м р а й .

 

ния металлических систем». М., «Наука», 1971, стр. 101.

 

 

 

 

 

20.

Л .

В .

Г о р ш к о в а .

Исследование тройных систем некоторых переходных

 

металлов IV—VII групп с углеродом. Автореф. канд. дисс. М., ИМЕТ

21.

АН СССР, 1971.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Порош­

Л .

В .

Г о р ш к о в а ,

В .

С . Т е л е г у с, Ф .

И .

Ш а м р а й ,

Ю .

Б .

К у з ь м а .

22.

ковая металлургия, 1973, № 3, 74.

 

2, 245.

 

 

 

 

__

 

 

 

 

Е .

R u d y .

J,

Less-Common Metals,

33,

 

системе

 

 

 

 

23.

Т .

Я .

В е л и к а н о в а .

Фазовые равновесия в тройной

молибден —

24.

титан

— углерод. Автореф. канд. дисс. Киев, ИПМ АН УССР, 1968.

 

 

Т .

Я .

В е л и к а н о в а ,

 

В .

Н. Е р е м е н к о .

Порошковая

 

металлургия, 1969,

25.

11, 82; 1970, № 9, 57.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сб. «Новые ис­

В .

Н .

Е р е м е н к о ,

 

Т . Я.

В е л и к а н о в а ,

С. В . Ш а б а н о в а .

26.

следования титановых сплавов». М., «Наука», 1965, стр. 11.

 

 

 

 

В .

Н .

Е р е м е н к о ,

 

С. В .

Ш а б а н о в а ,

Т .

Я . В е л и к а н о в а .

Сб.

«Диаграммы

27.

состояния металлических систем». М., «Наука», 1971, стр. 124.

 

 

 

В.

Н .

Е р е м е н к о ,

Т .

Я. В е л и к а н о в а .

Сб. «Общие закономерности в строе­

 

нии диаграмм состояния металлических систем». М., «Наука», 1973,

28.

стр. 49.

 

 

 

 

 

 

J . V e l i c a n o v a ,

 

 

 

 

 

 

 

Colloq.

internat.

V .

N .

E r e m e n c o ,

 

Т .

 

S .

V . S h a b a n o v a .

29.

CNRS, 1972, N 205, 277.

 

Trans. Metallurg. Soc. AIME, 1967, 239,

E .

R u d y ,

C .

B r u k l ,

S t . W i n d i s c h .

30.

1796.

 

C. B r u k l ,

 

 

 

 

J. Amer. Ceram. Soc., 1968,

51,

N

5,.

E .

R u d y ,

S t .

W i n d i s c h .

31.

239.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TBT, 1963, 1, № 3, 449.

 

 

 

 

T .

Ф .

Ф е д о р о в ,

E .

И . Г л а д ы ш е в с к и й .

 

 

 

а

32.

В .

С.

Т е л е г у с .

Тройные системы

некоторых

переходных

металлов

 

бором

и углеродом.

Автореф.

канд. дисс.

Львов, Львов,

гос. ун-т,

33.

1970.

 

 

 

 

 

 

Периодический закон Менделеева и электронное строе­

В .

К .

Г р и г о р о в и ч .

34.

ние металлов. М., «Наука», 1966, стр. 25.

 

 

 

 

 

 

 

 

1964-

Л .

К .

Б е р у с е в и ч ,

Е .

И .

Г л а д ы ш е в с к и й .

Порошковая металлургия,

35.

6, 22.

 

 

 

 

 

 

 

 

С. T u c k e r .

 

Trans. AIME, 1935, 117, 173.

 

 

W .

S y k e s ,

К .

V a n

H o r n ,

 

 

 

36.

К .

K u o , G.

H a g g .

Nature, 1952, 170, 245.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37.

H .

N o w o t n y ,

R .

K i e f f e r .

Z. anorg. Chem., 1952, 67, 261.

 

 

 

 

 

38.

H .

N o w o t n y ,

E .

P a r t h e ,

R .

K i e f f e r ,

F . B e n e s o v s k y .

Monatsh. Chem.,

1954*

39.

85,

255.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Planseeber.

Pulvermetl,

1962,

 

10,

E r .

R u d y ,

E l .

R u d y ,

F .

B e n e s o v s k y .

 

40.

N

1,

42.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J. G o f f m a n .

Trans. AIME,

1967,

239-

E .

R u d y ,

S t .

W i n d i s c h ,

A .

S t o s i c k ,

41.

1247.

 

 

Constitution of

Binary

Alloys., N. Y,

1969.

 

 

 

 

 

F .

S c h u n k .

 

 

 

 

 

42.

E .

R u d y ,

J.

P r o g u l s k i .

Planseeber. Pulvermet., 1967, 15, № 1, 46.

 

 

 

43.

M. N a d l e r ,

C. K e m p t e r .

J. Phys. Chem., 1960, 64, 1468.

732.

 

 

 

44.

E .

G e b h a r d t ,

 

E .

 

F r o m m ,

U .

R o y .

Z. Metallkunde,

1966,

57,

 

 

 

45.

T. W a l l a c e ,

C. G u t i e r r e z ,

P .

S t o n e .

J. Phys. Chem., 1963, 67, 796.

 

 

46.

C. A g t e , H .

A l t e r t h u m . Z. Techn. Phys., 1930,

11,

185.

 

 

 

 

 

 

47.

R. S p e i s e r .

J. Metals,

1952,

4, 275.

crystallogr.,

1963,

16,

202-

 

 

48.

E. P a r t h e ,

 

V .

S a d a g o p a n .

Acta

 

 

 

102


49.

Л.

В . Г о р ш к о в а ,

В . С .

Т е л е г у с ,

Ф.

И .

Ш а м р а й ,

Ю .

Б . К у з ь м а .

Сб.

 

«Диаграммы

 

состояния

металлических

систем».

М.,

«Наука»,

1971,

50.

стр. 106.

 

 

Z. anorg. Chem.,

1950, 262,

212.

 

 

 

 

 

 

 

W .

D a w i h l .

 

 

 

 

 

 

 

 

51.

Е .

C l o u g h e r t y

et

al. Nature,

1961,

191,

1194.

 

 

 

 

 

 

 

52.

W .

S y k e s .

Trans. ASST,

1930,

18,

968.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

53.

K .

B e c k e r .

Z. Metallkunde, 1927,

20,

437.

 

 

 

 

 

 

 

54.

J . L a n d e r ,

L .

G e r m e r .

Trans. AIME,

1948, 175, 648.

 

 

 

 

 

 

55.

O .

R u d i g e r .

 

Metall, 1958,

12,

366.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

56.

II.

G o l d s c h m i d t , J . B r a n d .

J. Less-Common Metals, 1963, 5, 181.

 

 

57.

R.

S a r a .

J. Amer. Ceram. Soc., 1965, 48, N 5, 251.

15,

N 3, 174.

 

 

58.

E .

R u d y ,

J.

G o f f m a n .

Planseeber. Pulvermet., 1967,

 

 

59.

E .

R u d y ,

S t .

W i n d i s c h .

J. Amer. Ceram. Soc., 1967, 50, N 5, 272.

 

 

60.

Л.

H. Б у т о р и н а ,

3.

Г .

Л и н е к е р . Кристаллография,

1960, 5, 585.

 

61.

В .

С .

Т е л е г у с ,

 

Е . И .

Г л а д ы ш е в с к и й ,

П .

И . К р и п я к е в и ч .

Кристаллогра­

62.

фия, 1967, 12, 936.

 

 

 

 

 

 

Monatsh. Chem.,

1968, 99, 726.

 

К.

I v o n , II.

N o w o t n y ,

F . B e n e s o v s k y .

 

63.

W .

P a r r i s h .

Acta

crystallogr., 1960,

13,

838.

 

 

 

 

 

 

 

64.

A.

M e t c a l f e .

J. Inst. Metals,

1947,

73,

591.

Z. Metallkunde,

1954,

65.

П .

N o w o t n y ,

E . P a r t h e ,

R . K i e f f e r ,

F .

B e n e s o v s k y .

66.

45, N

 

3,

97.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O .

R u f f , R .

 

W u n s c h . Z. anorg. und allgem. Chem., 1914, 85, 292.

 

 

67.

G.

O r t o n .

Trans. AIME,

1964,

230,

600.-

 

 

 

 

 

 

 

 

68.

M .

G l e i s e r ,

J . C h i p m a n .

Trans. AIME, 1962, 224, 1278.

 

 

 

 

69.

В .

С .

Т е л е г у с ,

Ю .

Б .

К у з ь м а ,

M .

А .

М а р к о . Порошковая металлургия,

70.

1971, № И , 56.

 

В и к к е р . Вестник

металлопромышленности,

1936,

Л.

Л.

 

М о л ъ к о в , И . В .

71.

№ 6,

75.

 

 

 

 

 

 

 

и др. ФММ, 1966, 21, № 5,

782.

 

 

 

 

А.

А.

 

Б а б а д - З а х р а п я н

N 1, 2.

 

 

72.

II.

A l b e r t ,

J .

 

N o r t o n .

Planseeber. Pulvermet., 1956, 4,

Изв.

73.

A .

M .

 

З а х а р о в ,

И . И .

Л о в и к о в ,

В .

Г .

П а р ш и к о в ,

Ю .

А .

Б е л ы х .

74.

вузов, Цветная металлургия, 1969, № 5, 120.

 

 

 

 

1971, №

1,

А .

М .

 

З а х а р о в , Е . Л.

Д а н е л и я . Изв. АН СССР, Металлы,

75.

190; 1972, № 1, 118.

 

 

 

 

 

Изв.

вузов,

Цветная

металлургия,

А .

М .

 

З а х а р о в ,

Е . М .

С а в и ц к и й .

 

76.

1969, № 6, 96.

 

 

Trans. AIME, 1952, 194, 271.

 

 

 

 

 

 

W . F e w ,

G.

M a n f i i n g .

 

 

 

 

 

 

77.

E .

F r o m m ,

 

U .

R o y . Physica status solidi, 1965, 9, N 2, K83.

 

 

 

78.

P .

R u d m a n .

Trans. AIME, 1967, 239,

1949.

 

 

 

 

 

 

 

79.

Л . В .

 

Г о р ш к о в а ,

Ф. И.

Ш а м р а й .

Порошковая металлургия, 1970, № 11,

80.

66.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J. Phys. Chem., 1925, 29, 462.

 

 

 

 

М . A n d r e w s ,

S . D u s m a n .

 

120.

 

 

81.

В .

A l l e n ,

D .

M a y k u t h ,

R .

J a f f e e .

J. Inst. Metals,

1961, 90,

 

 

82.

G.

R o r z ,

K. L i n d e n m a i e r .

Z. Metallkunde, 1972, 63, N 3, 145.

 

 

83.

P .

С .

К а т а е в .

Исследования взаимодействия молибдена

с элементами

 

группы железа и углеродом. Автореф. канд. дисс. М., ИМЕТ АН СССР,

 

1971.

 

 

 

 

 

 

 

и др. Прочность

тугоплавких

металлов. М., «Метал­

/84. Г .

С .

П и с а р е н к о

85.

лургия»,

1970.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F .

F o y l e .

Arc Melted Tungsten and Tungsten Alloys. Nasa paper R-1311,

 

presented at AIME Meeting, Cleveland, 1961.

 

 

 

 

 

 

 

^86. F .

L a k e

a. o.

Tungsten Forging Development Program. Thompson Ramo-

 

Wooldridge Inc., TAPCO group AFSC Rept, 7—797 (IV), A. F. 33 (600) —

 

41629,

1961.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

and Stress-Rupture

Properties

of

.87. P .

S i c o r a .

 

High-Temperature Tensile

 

Some Alloys in the Tungsten — Molybdenum System. Lewis Res. Centre

. 88.

Rept,

 

NASA

TND — 1087,

1962.

 

and Mechanical

Properties of Some

R .

S e m c h y s c h e n ,

R . B a r r .

Extrusion

 

Molybdenum and Tungsten-Base Alloys. In: High Temperature Materials,

 

1966,

 

p.

599.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

103


89.E. Meckelburg. Teehn. Zbl. prakt. Metallbearbeit., 1971,65, N 3, 127.

90.В. А. Ведерникова, Ю. В. Милъман, Л. М. Постное и др. Сб. «Метал­ лофизика», т. 40. Киев, «Наукова думка», 1972, стр. 45.

91.Н. Buckle. Z. Metallkunde, 1946, 37, N 2, 53.

92.В. С. Михеев, Д. М. Певцов. ЖНХ, 1958, 3, №4, 862.

93. R. Kieffer, К. Sedlatschek, Н. Braun. Z. Metallkunde, 1959, 50, N 1, 18.

94.A. Joly. Ann. sci. Ecole norm, super., 1877, 6, 145.

95.E. Friederich, L. Sitting. Z. anorg. Chem., 1925, 144, 169.

96.C. Agte, K. Moers. Z. anorg. Chem., 1931, 198, 236.

97.Я. С. Уманский. ЖФХ, 1940, 14, 332.

98.G. Brauer, H. Renner, / . Wernet. Z. anorg. Chem., 1954, 277, 249.

99.G. Brauer, R. Lesser. Z. Metallkunde, 1959, 50, N1 , 8 .

100.M. Pochon, C. McKinsey, R. Perkins. Forging Reactive Metals, v. 2. In-

N Y 1959 327

101.E. Storms\ N. Krikorian. J.Phys. Chem., 1960, 64, N 10, 147b

102.H . Kimura, J. Sasaki. Trans. Japan Inst. Metals, 1961, 2, 93.

103.R. Elliott. Trans. ASM, 1961, 53, 13.

104. E. Rudy, S. Windisch, C. Brukl. Planseeber. Pulvermet., 1968, 16, N 1, 3.

105.N. Terao. Japan. J. Appl. Phys., 1964, 3, 104.

106.E. Rudy, C. Brukl. J. Amer. Ceram. Soc., 1967, 50, 265.

107.K. Yvon, H. Nowotny, R. Kieffer. Monatsh. Chem., 1967, 98, 34.

108.С. И. Алямовский, П. В. Гелъд, Г. П. Швейкин. Труды Уральского по­ литехнического ин-та, сб. 92. Свердловск, Изд. УПИ, 1959.

109.Я. С. Уманский, А. Е. Ковальский. ЖФХ, 1946, 20, № 8, 773.

110.Ю. Н. Вилък, Р. Г. Аварбэ, В. С. Нешпор и др. ТВТ, 1964, 2, № 2, 274.

111.Н. М. Попова, Ф. И. Шамрай. Изв. АН СССР, Металлы, 1972, № 2, 185

112.Е. Gebhardt, Е. Fromm, U . Roy. Z. Metallkunde, 1966, 57, N 9, 682.

113.A. Taylor, N. Doyle. J. Less-Common Metals, 1967, 13, N 5, 511.

114.И. И . Дружинин, A. M. Захаров, И. И. Новиков. Изв. вузов, Цветная металлургия, 1971, № 5, 136.

115.С. Tottle. J. Inst. Metals, 1957, 85, N 4, 375.

I


Г Л А В А Ч Е Т В Е Р Т А Я

СИСТЕМА

 

КРЕМНИЙ-УГЛЕРОД-БОР

В настоящее время исследованием системы заняты в различных странах многочисленные коллективы. Тем не менее при постановке опытов по ее дальнейшему изучению начинать приходится с кон­ статации недостаточной надежности конкретных эксперимен­ тальных материалов и сравнительной бедности их в прежних ис­ следованиях.

Особенно наглядно это проявляется в вопросе о тройных сое­ динениях в системе S i—G—В, а также о соединениях в двойной системе В —С.

У неметаллических твердых растворов с незначительной тен­ денцией к диффузии в твердом состоянии равновесие устанавливает­ ся большей частью медленно. Особенности образующихся фаз создают дополнительные трудности. Высокоплавящиеся фазы бор, карбид бора встречаются вместе с легко плавящимся крем­ нием, неплавящимся при нормальном давлении углеродом, пла­ вящимся при разложении силикоборидом, диссоциирующим в пар силикокарбидом. При необходимых для исследования высо­ ких температурах кремний обладает большой упругостью пара, что приводит к сдвигу составов. Бор, углерод и кремний при вы­ соких температурах очень реакционноспособны, что создает едва ли преодолимые трудности при отборе проб. Поэтому при анализе данных опыта и новых встречающихся явлений выводы приходит­ ся делать с особым вниманием и осторожностью.

Фазовые равновесия

К р е м н и й —у г л е р о д [1]. Система содержит одно сое­ динение SiC, кристаллизующееся в многочисленных политипах — кубических и гексагональных структурных вариациях. Оно не имеет областей гомогенности, разлагается при 2760° с образованием богатой кремнием газовой фазы и графита. Самая низкая темпе­ ратура плавления в системе соответствует температуре плавления кремния.

Ф. И. Шамрай и др.

105

Б о р — у г л е р о д [1]. Эта система также содержит только одно соединение В4С, которое может принимать в свою ромбоэдри­ ческую ячейку вместо углерода бор до состава, отвечающего соот­ ношению в формуле В6,бС. Оно плавится конгруэнтно приблизи­ тельно при 2460°. Другие часто описываемые в литературе соеди­ нения не существуют. По обе стороны от соединения система имеет по эвтектике, одну—близко к бору с температурой, которая должна лежать несколько ниже точки плавления бора, вторую — при

26ат. % С и 2400°.

Кр е м н и й — б о р [6]. Система обладает одной эвтектикой при 19 ат.% В и 1350°С. Со стороны бора кривая ликвидуса круто поднимается до точки плавления бора. В этой области имеются три перитектически плавящихся соединения. Часто описываю­ щиеся в литературе соединения SiB3 и SiB4 принадлежат ромби­ чески кристаллизующейся фазе, которая может отвечать формуле SiB3+x. Фаза имеет соответствующую область гомогенности и пе­ ритектически разлагается в богатый кремнием расплав и ортором­ бически кристаллизующийся SiB6; это соединение имеет, вероят­ но, очень маленькую область гомогенности. Оно устойчиво до 1900°. Наконец, в литературе сообщается о богатых бором соеди­ нениях состава от SiB12 до SiB20.

О

тройных химических соединениях в системе Si—В—С*

В 1959

и 1960 гг. К. Портной и др. [2, 3] провели изучение условий

получения сплавов разрезов S i—В4С, SiC—В и их свойств. Резуль­ таты исследования микроструктуры, рентгеновского анализа и свойств (удельный вес, микротвердость, электросопротивление и термо-э.д.с.) позволили предположить существование тройных

соединений

с

условными формулами

B5SiC2

(Si = 25—30%,

В = 47-50% ;

С = 20-25% ) и B3SiC2 (Si =

48-50% ;

В =

= 23—25%; С = 20—25%). Соединения обладали

высокой

твер­

достью, доходящей для первого из них

до 7000

кГ/мм2, жаро­

стойкостью,

стойкостью против действия кислот и их смесей.

В работе [4]

изучали сплавы в области предполагаемых соеди­

нений B 5SiC2 и B3Si2C2. Производили химический, металлографи­ ческий и рентгеновский анализы, измеряли микротвердость фаз. Образцы готовили как горячим прессованием, так и плавлением в графитовом борированном тигле в атмосфере аргона. Исходные материалы: 99,5% В, 99,9999% Si, углерод в виде ламповой сажи и спектрально чистый графит. Сплавы подвергали длительной гомогенизации. При исследовании были обнаружены следующие фазы: твердые растворы на основе карбида кремния разных моди­ фикаций и политипов (SiCI, SiCII, SiCIII, p-SiC), твердые раство­ ры на основе карбида бора и на основе кремния. Сплавы, близкие к предполагавшемуся в [2,3] соединению В 58Ю2,имели эвтектиче­ скую структуру в согласии с данными [5]. Эвтектика состоит из двух твердых растворов: на основе карбида бора и на основе карбида кремния. Сплавы, отвечающие по составу предполагав­ шемуся соединению B3Si2C2, состояли из трех фаз: твердых раство-

106