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

В[37] измерялись температура плавления, периоды решетки

имикротвердость и проводился микроструктурный анализ спла­ вов разреза; результаты измерений приведены в табл. 15.

Всплавах с содержанием бора 34 и 35 ат. % по границам зерен твердого раствора наблюдались выделения, т. е. твердый раствор (Mo, W)2B имеет очень узкий интервал гомогенности по бору. Микротвердость и периоды решетки сплавов изменяются по не­ прерывным кривым через пологий максимум при ~ 60 мол. % W2B.

Разрез МоВ—WB. Соединения МоВ и WB имеют низкотем­ пературную а- и высокотемпературную p-модификации. Это* по-видимому, оказывает влияние и на диаграмму состояния раз­ реза. В [52] предложен гипотетический политермический разрез

WB—МоВ*.

a-МоВ растворяет до 10 ат. % W и a-WB — до 15 ат. % Мо (рис. 13). В табл. 16 представлены результаты термического и рентгеновского исследований по данным работы [37].

Предложен эвтектический вариант диаграммы состояния раз­ реза МоВ—WB с эвтектикой при ~ 70 мол. %WB и 2500°. Сог­ ласно рентгеновскому анализу, при 1100 и 1850° на разрезе не об­ разуется других фаз, кроме a-МоВ и a-WB. Монобориды образуют

пределы интервалов гомогенности по бору: для твердого раствора на основе a-МоВ от ~ 48,5 до 51%, для твердого раствора на осно-

* При 1100 и 1850° совпадает.

* В верхней части системы — это непрерывный ряд твердых растворов из этих соединений. Около 2000° a-твердый раствор распадается на твердые растворы: ах и а 2*

38

ве a-WB от ~ 48 до 50,5%. На рентгенограммах сплава с 34 мол. % WB, содержащего 48,5 ат. % В, после закалки с 1100 и 1850° при­ сутствовали линии фазы (Mo, W)2 В; на рентгенограммах сплава с 90 мол. % WB, содержащего 51 ат. % В, присутствовали линии фазы W2B5.

Разрез Mo2B5—W2B5. Соединения Мо2В5и W2B5неизоструктурны. Образуются по перитектическим реакциям при 2195 и 2375°. Это

В. Телегуса и Ю. Кузьмы [52]. Образцы приготовляли методом спекания порошков с последующим отжигом в течение 20 ч при 1500°. Изотермическое сечение показано на рис. 14. В [37] пост­ роены изотермические сечения системы при 1100 и 1850°. Одно изотермическое сечение построено при температуре ниже темпе­

ограничен температурой эвтектической реакции в системе Мо—В (1890°).

Изотермическое сечение при 1100°. Установлено существова­ ние непрерывного ряда твердых растворов (Mo, W)2B ограничен­ ной растворимости по разрезу МоВ—WB.

Методами, принятыми в [37], на разрезе МоВ4—WB4 обнару­ жены двухфазные и трехфазные равновесия с участием высшего борида, бора и соединений Мо2В5 и W2B5.

Для высшего борида принята формула Mo(W)B_12, и в борном углу системы в фазовых равновесиях участие принимает непре­ рывный ряд твердых растворов (Mo, W)B_l2. Рентгеноспектральные исследования сплавов, содержащих высший борид, проведенные позже, позволили более определенно поддержать стехиометриче­ скую формулу для высшего борида Mo(W)B6 и непрерывный рцд

39

Рис. 14. Изотермиче­ ское сечение системы Мо—W—В при 1500* [52]. Образцы:

1 — однофазные, 2 — двух­ фазные; 3 — трехфазные

твердых растворов (Mo, W)B6. Сечение системы Мо—W—В при 1100° характеризуется двухфазными и трехфазными областями

(рис. 15, а).

Изотермическое сечение при 1850° С. Сечение несколько ус­ ложнено по сравнению с сечением при 1100° Диборид молибдена МоВ2находится в равновесии с (а-МоВ), Мо2В5и W2B5(рис. 15, б). В остальной части фазовые равновесия аналогичны соответствую­ щим равновесиям при 1100°.

Поверхность ликвидуса системы Мо—W—В. Согласно лите­ ратурным и дополнительным данным исследования двойных си­ стем, в системе Мо—W—В существует пять двойных химических соединений, плавящихся без разложения, и четыре двойных соеди­ нения, плавящихся с разложением. Тройных химических соеди­ нений не обнаружено. Проекция поверхности ликвидуса на плос­ кость концентрационного треугольника построена по результатам термического анализа литых сплавов (рис. 16).

Поверхность ликвидуса состоит из 10 областей первичной кри­

вично кристаллизующаяся твердая фаза сосуществует с жидко­ стью и другой твердой фазой.

Область We4^Mo (I). Здесь первично кристаллизуется трой­ ной твердый раствор молибдена и бора в вольфраме с максималь­ ной температурой 3410° (температура плавления вольфрама). Об­ ласть обладает температурной выпуклостью, начинающейся от вольфрама и заканчивающейся впадиной е±Р3Р ЪРxev

4 0

ав

w, am. °/о

дв

Рис. 15. Изотермическое сечение системы Мо—W—В при

1100° [37] (а) и при 1850° [54] (б)

41

W, am. °/o

точке ex—точке двойной эвтектики (Mo-f Mo2B)~2195°. Максималь­ ная температура, фиксируемая применявшейся методикой терми­ ческого анализа, ~2550°. Изотермы плавкости сплавов при более высоких температурах вычерчены пунктиром на основе анализа процесса кристаллизации.

Область е^еъР 3 (II). Первично кристаллизующейся фазой является соединение W2B. Область II граничит по линиям двой­ ного насыщения с областями первичной кристаллизации твердого раствора (W, Мо) и соединения WB. Температурная выпуклость начинается от температуры плавления W2B и заканчивается в точке

ному равновесию 2-го класса. Кристаллизация некоторых ис­ следованных сплавов этой области завершается в этой точке, а кристаллизация других продолжается по линиям двойного насы­ щения P3P^Pi и заканчивается в ег.

Область е5Р2Р4р4; (III). Эвтектическая точка es ~ 2500° на квазибинарном разрезе МоВ—WB является седловинной точкой поверхности ликвидуса тройной системы. От нее по линии двой-

42

ного насыщения температуры понижаются к металлической и борной частям системы. В части области е8Р 3еъ низшей температу­ ре плавления сплавов отвечает точка Р2 ~ 2340°. В ней происхо­ дит реакция L + WB -> МоВ + (W, Мо). Кристаллизация про­ должается по линиям двойного насыщения и завершается в ег. В части области е8Р4р4 низшую температуру плавления имеет точ­ ка Р 4 ~ 2340°, отвечающая реакции L + WB -> МоВ + W2B5. Кристаллизация сплавов происходит по линиям Р4Р 5 или р4Р 4, завершается в Р ь — 2180°.

Область р2Р ье8Р2Р1р1(IV). Кристаллизация протекает в обе сто­ роны от седловинной точки по линиям е8Р 2, е8Р ъ. В части области с8Р2Р1 P1 точка Р1 имеет низшую температуру плавления (2220°)

вершается в ег. В части области е8р2Р ькристаллизация некоторых сплавов завершается в Р 5, а кристаллизация других продолжает­

граничит с областью первичной кристаллизации твердого раствора (W, Мо) Вб. В точке Р6при 2070° происходит реакция L + W2B5->

МоВ2 + (W, Мо) В6.

Область е6е1е3е2 (VII) имеет температурную выпуклость от со­ единения WB6 с температурой плавления ~ 2440°. При построе­ нии модели поверхности ликвидуса мы принимаем, что высшие бориды МоВ6 и WB6 плавятся конгруэнтно. МоВб образует эвтектики с Мо2В5 при 1890° и с бором при 2030°; WB6 образует

Таблица 17. Критические точки поверхности ликвидуса [37]

43