ПРЕДИСЛОВИЕ

Второй том справочника ’’Диаграммы состояния двойных металлических систем” включает в себя описания двойных равновесных диаграмм состояния металлов от калифорния (Cf) до лютеция (Lu), составленные на основании оценки и обобщения имеющихся в литературе сведений.

В соответствии с принятой формой описания диаграмм состояния при характеристике кристаллических решеток, образующихся в системах интерметаллических фаз, указывается символ Пирсона, широко применяемый для этой цели в последнее время, но не использованный в ранее вышедших на русском языке справочниках по двойным диаграммам состояния металлических систем М.Хансена и К.Андерко, Р.П. Эллиота, Ф.А. Шанка и А.Е. Вола. Символ Пирсона состоит из трех частей: первая, строчная буква характеризует сингонию решетки, вторая, прописная буква характеризует решетку по классификации Бравэ и последующие цифры — число атомов в элементарной ячейке, так что дается достаточно полное качественное описание кристаллического типа. Например, с/24 означает: кубическая гранецентрированная решетка с 24 атомами в элементарной ячейке. В приведенной ниже таблице указаны возможные типы решеток Бравэ и их обозначение в символах Пирсона согласно справочнику Пирсон У. ’’Кристаллохимия и физика металлов и сплавов”.

При описании кристаллических структур также использовали следующие обозначения: ОЦК — объемно центрированная кубическая структура, ГЦК — гранецентрированная кубическая структура, ГПУ — гексагональная плотноупакованная структура, ДГПУ — двойная гексагональная плотноупакованная структура.

Следует обратить внимание на ряд обозначений, введенных в текст справочника:

Таблица. Типы кристаллических решеток в символах Пирсона

Символ Пирсона

Система

Символ решетки

аР

Триклинная (анортическая)

Р

тР

Моноклинная

Р

тС

Моноклинная базоцентрированная

С

* оР

Ромбическая

Р

оС

Ромбическая базоцентрированная

С

oF

Ромбическая гранецентрированная

F

ol

Ромбическая объемно центрированная

I

tP

Тетрагональная

Р

tl

Тетрагональная объемно центрированная

I

hP

Гексагональная

Р

hR

Ромбоэдрическая

R

cP

Кубическая

R

cF

Кубическая гранецентрированная

F

cl

Кубическая объемно центрированная

I

Ограниченные твердые растворы на основе чистых компонентов, аллотропических форм чистых компонентов или соединений обозначаются соответствующими символами и заключаются в круглые скобки, например (Mg), (0Zr), (Pd3Sm).

Неограниченные твердые растворы между двумя компонентами обозначаются символами соответствующих компонентов и заключаются в круглые скобки, например (бСе, 0Y), (Ag, Au).

Если чистый компонент или соединение существуют в двух модификациях, то высокотемпературная модификация обозначается греческой буквой 0 или ВТ:

0Zr, 0PaSm или Ni3Sn (ВТ),

а низкотемпературная — а или НТ:

aZr, aPdSm или Ni3Sn (НТ).

Если чистый компонент или соединение существует в трех модификациях, то высокотемпературная, среднетемпературная и низкотемпературная модификации обозначаются соответственно греческими буквами у, 0, « или ВТ, СТ, НТ, например ySm, 0Sm, aSm или Bi2Pt (ВТ), Bi2Pt (СТ), Bi2Pt (НТ).

Было признано целесообразным указать на диаграммах состояния принятые в настоящее время наиболее достоверные значения температур плавления и температур полиморфных превращений чистых металлов. Значения этих температур указаны по Бюллетеню фазовых диаграмм сплавов [В1].'’

При изложении материалов в настоящем справочнике для указания повторяющихся ссылок на литературу, используемую во многих описаниях диаграмм состояния, применены следующие сокращения:

X — Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов. М.: Металлургиздат, 1962. Т.2. 1188 с.

Э — Эллиот Р.П. Структуры двойных сплавов. М.: Металлургия, 1970. Т.1. 456 с., Т.2. 472 с.

Ш — Шанк Ф.А. Структуры двойных сплавов. М.: Металлургия, 1973. 760 с.

М — Massalski Т.В. Binary Alloy Phase Diagrams, American Society for Metals. Ohio: Metals Park, 1986, 1987. V. 1,2. 2224 p.

М2 — второе издание M.

P — Pearson W.B. A Handbook of Lattice Spacings and Structures of Metals and Alloys. Oxford-London-Edinburgh-New- York-Toronto-Sydney-Paris-Braunschweig: Pergamon Press, 1967. 1448 p.

V-C — Villars P., Calvert L.D. Pearson’s Handbook of Crystallographic Data for Intermetallic Phases. Ohio Metals Park, 1985. V. 1, 2, 3.

V-C2 — Второе издание V-C.

BI — Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. № 6. P. 601—602.

Cf—Мо. КАЛИФОРНИЙ—МОЛИБДЕН

Согласно сведениям, приведенным в справочнике [М], Cf и Мо имеют незначительную растворимость друг в друге в твердом состоянии. Соединений в системе не образуется.

Л.Л. Рохлин

Cl-Мо. ХЛОР—МОЛИБДЕН

Наиболее полно данные о соединениях в системе О—Мо обобщены в работе [1], где представлены температуры их плавления или разложения (рис. 1). В системе синтезированы пять хлоридов Мо.

Соединение MoCL стабильно в атмосфере С12 при температуре 20 °C [2].

Соединение MoCL существует в двух модификациях: низкотемпературной МоС15 (НТ) при температуре 98 ±2 °C и высокотемпературной МоС15 (ВТ), которая плавится при 197±3 °C. Соединения МоС15 и MoCL образуют эвтектику при температуре 183±3 °C [3, 4, 5].

Соединение МоС14 также имеет две модификации, плавится по перитектической реакции при 277±10 °C. Температура его полиморфного превращения -241 °C [б, 7].

Соединение рМоС13 разлагается при давлении хлора, равном 0,1 МПа, и температуре на несколько градусов выше температуры плавления МоС14. Соединение aMoCL имеет близкий к рМоС13 состав, разлагается при температуре 650±10 °C и давлении 0,1 МПа [1, 6, 9].

Соединение МоС12 (Мо3С112) разлагается на (Мо) и (С12) при температуре 950±10 °C и давлении 0,1 МПа [6].

Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 1.

tietie40(Mo) + газ |40(Mo) + газ |Cl—MoCl—Mo950950800800600600\Mo)+MoCLt\Mo)+MoCLt400400191.191.200\200\(ВТ)(ВТ)989825257070277' '241277' '241aMoCltf 4- SMoCljaMoCltf 4- SMoClj0 I—600 I—608090Cl, "7° (am.)8090Cl, "7° (am.)Cl eMпо массе)50608090 JOOCl eMпо массе)50608090 JOO100 Cl100 Cl

tie

tie

40

(Mo) + газ |

40

(Mo) + газ |

Cl—Mo

Cl—Mo

950

950

800

800

600

600

\Mo)+MoCLt

\Mo)+MoCLt

400

400

191.

191.

200\

200\

(ВТ)

(ВТ)

98

98

25

25

70

70

277' '241

277' '241

aMoCltf 4- SMoClj

aMoCltf 4- SMoClj

0 I—

60

0 I—

60

8090

Cl, "7° (am.)

8090

Cl, "7° (am.)

Cl eMпо массе)

50608090 JOO

Cl eMпо массе)

50608090 JOO

100 Cl

100 Cl

Рис. 1. Cl—Mo (p - 0,1 МПа)

Таблица 1. Кристаллическая структура соединений системы Cl-Mo

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Примечание

а

Ь

с

МоС16

МоС15 (НТ)

WC16

NbClj

ЛЯ35, -

1,731!

1,781!

0,60796

[2]

р-95, 7±1“ [3]

МоС15 (ВТ)

РМоС14 (ВТ)

—

-, РМс

0,6085

—

1,1674

[3, 4] [6]

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Примечание

а

b

с

«МоС14 (НТ)

NbCl

1,23

0,64

0,84

Р - 134° [8]

РМоС13

—

-, С2/с

0,6115

0,9814

1,1906

Р - 91" [6]

«МоС13

—

-, dim

0,6065- 0,6092

0,9745— 0,9760

0,7275- 0,7250

Р = 124 + 124,6° [1, 6, 9, 10]

МоС12

—

—, Bbam

1,11249

1,1280

1,4067

[6]

Литература

Brewer L., Lamoreaux R.H. // Atomic Energy Review. Special Issue N 7 Molibdenum: Physico-Chemical Properties of its Compounds and Alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency, 1980. P. 195—356.

Mercer M. // Chem Commun. 1967. N 3. P. 119—121.

Sands D.E., Zalkin A. // Acta Crystallogr. 1959. V. 12. P. 723.

Дробот Д.В., Сапранова E.A. // Журнал неорганической химии. 1974. Вып. 19. С. 228-231.

Коршунов В.Г., Нирша В.М. // Журнал неорганической химии. 1969. Т. 14. С. 1656—1658.

Schafer Н., Sonneting H.-G., Tillack J. et al. // Z. Anorg. All. Chem. 1967. Bd. 353. S. 281-310.

Westlan A.D., Uzelac V. // Inorg. Chim. Acta. 1977. V. 23. P. L37-L39.

Kepert D.L., Mandyczewsky R. // Inorg. Chem. 1968. V. 7. P. 2091.

Oppermann H., Stiver G. // Z. Anorg. All. Chem. 1972. V. 387. S. 218-229.

Schnering H.G., Woehrle H. // Naturwissenschaften. 1963. Bd. 50. S. 91.

КБ. Поварова

Cl-Re. ХЛОР-РЕНИЙ

Сведения о взаимодействии Cl с Re обобщены в работах [1—3]. При воздействии С1 на металлический Re при температуре 500 °C образуется ReCl5 — твердое кристаллическое вещество коричневого цвета, которое плавится при 260 °C и кипит при 330 С°. При нагреве в присутствии кислорода образуются оксохлориды (ReOCI и ReOCl4). При нагреве без доступа кислорода ReCl5 диссоциирует с образованием ReCl3, который также получают восстановлением ReCU водородом или его разложением в токе азота при температуре 375 °C. Соединение ReCl3 кристаллизуется в гексагональной системе, температура плавления составляет -727 °C. Двойные соединения Re с О другой валентности либо неустойчивы, либо их существование находится под сомнением.

cl—Те, Cm—Cr

М.: ИностраннаяМ.: Наука, 1974.М.А. ТылкинаМ.: ИностраннаяМ.: Наука, 1974.М.А. ТылкинаЛитература

М.: Иностранная

М.: Наука, 1974.

М.А. Тылкина

М.: Иностранная

М.: Наука, 1974.

М.А. Тылкина

Друце И. Рений: Пер. с англ. / Под ред. А.В. Лапицкого. литература, 1951. 115 с.

Лебедев К.Б. Рений. М.: Металлургиздат, 1963. 207 с.

Борисова Л.В., Ермаков А.Н. Аналитическая химия рения. 317 с.

С1—Те. ХЛОР—ТЕЛЛУР

В работе [1] предположено существование в системе С1—Те соединения С1Те с неизвестной кристаллической структурой.

Литература

1. Petrov E.S. // Abh. Akad. Wiss. Math. — naturwiss. Techn. 1977. N 2.

Р. 223-237.Р. 223-237.Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский

Р. 223-237.

Р. 223-237.

Cm—Cr. КЮРИЙ-ХРОМ

Диаграмма состояния Cm—Cr рассчитана теоретически в работе [1]. Результаты расчета в предположении, что Ст и Сг незначительно растворяются друг в друге, представлены на рис. 2. Предположи-

Co—Ст

тельно строение диаграммы аналогично строению других диаграмм состояния сплавов актинидов с Сг.

Литература

1. Venkatraman М., Neumann J.P., Peterson D.E. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 5. P. 416-417.

Л.Л. Рохлин

Cm—О. КЮРИЙ-КИСЛОРОД

В системе образуются три оксида: Ст2О3, СтО2 и Ст7Ои [1—3]. Соединение Ст2О3 известно в трех модификациях. Низкотемпературная модификация (НТ) существует при температуре ниже 800 °C. В интервале температур 800—1300 °C стабильна среднетемпературная модификация (СТ). При температуре выше 1500 °C существует высокотемпературная модификация (ВТ).

Низкотемпературная модификация гомогенна при составе СтОх, где х = 1,52+1,64.

Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 2.

Co—Сг. КОБАЛЬТ—ХРОМ

Диаграмма состояния Со—Сг (рис. 3) исследована рядом авторов [1—3, X, Э]. Согласно последним исследованиям, в системе образуется одна промежуточная фаза о (Сг3Со2) и твердые растворы на основе кобальта (еСо) и (аСо) и хрома (Сг).

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Источник

а

b

с

Ст2О3

Мп2О3

с/80,1аЗ

1,0922-

—

—

1,0996

[И

1,101

—

[2]

1,100

—

—

[3]

Cm2O3(CT)*

—

—

1,4276

0,3656

0,8913

[1]

Cm2O3(BT)

Ьа2О3

АР5,

0,3845

—

0,6092

Ц]

Р3т\

0,380

—

0,600

[2]

CmO2

CaF2

cF} 2,

0,5372

—

—

[3]

Fm3m

0,5357

—

—

[1]

Cm7O,7

—

—

0,6677

—

—

[1]

’Моноклинная сингония, 0 - 100,39°.

’’Триклинная сингония, а - 99,52°.

Таблица 2. Кристаллическая структура соединений системы Ст—О

Литература

Mosley W.C. //J. Inorg. Nuclear Chern. 1972. V. 34. N 3. P. 539—555.

Wallmann J.C. // J. Inorg. Nuclear Chem. 1964. V. 26. N 12. P. 2053-2057.

Asprey L.B., Etlinger F.H., Fried S., Zachariasen W.H. //J. Amer. Chem. Soc. 1955. V. 77. N 6. P. 1707-1708.

Нонвариантные равновесия в системе приведены Растворимость Со в (Сг) приведена ниже:

-1250

Температура, °C

Растворимость Со, % (ат.) . .

Источник

139546,8[31

-30

[1, 2]

в

табл. 3.

-700

-12[1, 2)

Ю.Б. Кузьма

1395

1260

990

965

39,9

43,3

38

36,3

[3]

[3]

[3]

[4]

Таблица 3. Нонвариантные равновесия в системе Со—СгТаблица 3. Нонвариантные равновесия в системе Со—СгРастворимость Cr в (аСо) приведена ниже:

Таблица 3. Нонвариантные равновесия в системе Со—Сг

Таблица 3. Нонвариантные равновесия в системе Со—Сг

Реакция

Содержание Сг в фазах, % (ат.)

Температура, °C

Источник

Ж ₽ («Со) + (Сг)

(Сг) в а*

(Сг) в а + (аСо)

(аСо) + а в (еСо)

Фаза а имеет инте;

46,5; 39,9; 53,2

43,8; -; -

45,5; -; -

52,4; -54; 43,3

38,1;’-54; -40

-44; -; -

звал гомогенности пре

1395 1395 1400

1260-1270

-1260 1255

967 -965

990

зтяженностью -53—6

[1]

[3]

[4]

[1-3]

[1]

[4]

[1]

[3]

[4]

$% (ат.) Сг [1-3].

Температура, °C

Растворимость Сг, % (ат.) . .

Источник

Введение Сг повышает температуру полиморфного превращения а Со » в Со и снижает температуру перехода Со из ферро- в парамагнитное состояние с -1125 °C для 100 % (ат.) Со до 720—740 °C и -500 °C для сплавов с 7—10 до 12—15 % (ат.) Сг соответственно [1, 5]. Богатые Со сплавы претерпевают мартенситное превращение [X].

На основании данных термического анализа, измерения твердости и удельного электросопротивления в работе [4] сообщается об образовании областей упорядочения в богатых Сг твердых растворах на основе Со: Со3Сг (а^ при 620 °C, Со2Сг (а2) при 640 °C и Со3Сг2 при 625 °C, между которыми протекают эвтектоидные превращения при температурах 605 и 615 °C и содержаниях 28,35 и 42,5 % /ат.) Сг соответственно.

Фаза о (53—68 % (ат.) Сг) имеет тетрагональную структуру типа (pU), символ Пирсона /РЗО, пр.гр. P^^lmnm^ a = 0,874+0,883 нм, с = 0,454+0,457 нм [5—7]. При температуре 1280—1300 °C сплав с 64 % (ат.) Сг имеет ОЦК решетку (Сг), а = 0,2933±0,0001 нм [1]. В работе [7] указывается на наличие упорядочения в фазе о [7].

В работах [5, 8] сообщается об образовании высокотемпературной фазы 6 в богатых Сг сплавах, которая распадается на (Сг) и фазу о

по эвтектоидной реакции при 1260 °C [8]. Фаза 3 имеет кубическую структуру типа А15 (W3O), а = 0,455+0,457 нм [5]. В работе [X] приведен вариант диаграммы состояния с образованием 3-фазы в системе. В более поздних и детальных исследованиях [1—3], проведенных на сплавах более высокой чистоты, ее существование не подтверждено.

Литература

Allibert С., Bernard С., Valignat N., Domber М. // J. Less-Common Met. 1978. V. 59. N 2. P. 211-228.

Driole J., Allibert C., Bonnier E. H Metall. 1979. V. 33. N 5. P. 471-474.

Hasebe Mitsuhiko, Oikawa Kei, Nishizawa Taiji //J. Japan Inst. Metals. 1982. V. 46. N 6. P. 577-583.

Григорьев A.T., Ю-Пу E., Соколовская E.M. / / Журнал неорганической химии.

1961. Т.6. № 7. С. 1616-1621.

Jukawa N., Hida М., Imura Т. et al. И Metall. Trans. 1972. V. 3. N 4. P. 887-895.

Dickins C.J., Douglas A.M., Taylor W.H. // J. Iron Steel Inst. (London) 1951. V. 167. P. 27; H Acta Crystallogr. 1956. V. 9. P. 297-303.

Kasper J.S., Decker B.F., Belangar J.R. // J. Appl. Phys. 1951. V. 22. P. 361-362.

Elsez A.E., Westerman A.B., Manning G.K. // Trans. AIME. 1949. V. 180.

P. 579- 602; V. 185. P. 298-300.

К. Б. Поварова

Co-Cu. КОБАЛЬТ—МЕДЬ

Диаграмма состояния Со—Си приведена на рис. 4 согласно работе [1], в которой обобщены экспериментальные и термодинамические данные различных исследователей. Система Со—Си является диаграммой перитектического типа. В твердом состоянии имеет место эвтектоидное превращение [3]. Указанные реакции приведены в табл. 4.

Таблица 4. Нонвариантные реакции в системе Со-Си [3]

Реакция

Содержание Си в фазах, % (ат.)

Температура, °C

Ж + (аСо) - (Си) («Со) - (еСо) + (Си)

94,9; 12,6; 91,6;

0,1; 0,04; 99,96

1112

421

Ретроградный характер линии солидуса со стороны Со был установлен в работе [3]. Максимальная растворимость Си в («Со) достигается при температуре 1367 °C и составляет 19,7 % (ат.) [3]. Растворимость в интервале температур 1100—900 °C приведи а в табл. 5.

Таблица 5. Растворимость Со и Си в твердом состоянии

Температура, °C

Растворимость, % (ат.)

Си в (Со)

Со в (Си)

[4]

[5]

Г [31

[5]

1100

1080

12,3

—

13,0

8,0

13

11

10,5

13,0

7,3

7,6

1050

9,4

8,7

—

6,3

1040

—

—

10,5

6 2

1030

6,9

6,8

9,2

4,6

4,8

950

5,6

—

7,3

3,5

3.8

2,9

900

4,7

—

4,8

2,8

В сплавах системы Со—Си в результате сильного переохлаждения (на 100 °C и более) появляется область несмешиваемости в жидком состоянии, которая почти симметрична относительно оси составов. При эквиатомном составе критическая точка смешения лежит на 90 °C ниже кривой ликвидуса [6].

В работах [7—10] приведены расчеты диаграммы Со—Си, результаты которых согласуются с экспериментальными данными.

Литература

Nishizawa T„ Ishida К. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 2. P. 161-165.

Григорьев A.T., Пантелеймонов Л.А., Витинг Л.М., Куприна В.В. // Журнал неорганической химии. 1956. Т.1. № 5. С. 1064—1066.

Hasebe М., Nishizawa Т. // Calphad. 1980. V. 4. N 2. Р. 83-100.

Bruni F.J., Christian J.W. // Mater. Sci. Eng. 1972. V. 9. N 4. P. 241-242.

Old C.F., Haworth CW. // J. Inst. Met. 1966. V. 94. N 8. P. 303-304.

Nakagawa Y. // Acta Metall. 1958. V. 6. N 11. P. 704—711.

Kaufman L. // Calphad. 1978. V. 2. P. 117-146.

Lee Y.M., Russel K.C., Aaronson HJ. // Scr. Metal. 1981. ¥.15. N 7. P. 723-726.

Кузнецов Г.М., Федоров B.H., Токарчук И.Н. / / Изв. вузов Цветная металлургия. 1983. № 4. С. 78-81.

Taskincn Р. // Z. Metallkunde. 1982. Bd. 73. N 7. S. 445—450.

H.P. Бочвар

Со—Dy. КОБАЛЬТ—ДИСПРОЗИЙ

Диаграмма состояния Со—Dy (рис. 5) в полном интервале концентраций изучена и подробно описана в работе [1]. Сплавы синтезировали в дуговой печи в атмосфере Аг и гомогенизировали в эвакуированных кварцевых ампулах. Для получения сплавов использовали Со чистотой 99,98 % (по массе) и Dy чистотой 99,82 % (по массе). Исследование выполнено с помощью микроскопического, рентгеноструктурного и дифференциального термического анализов.

В работе [1] подтверждено существование семи известных ранее соединений [2]. Формулы для трех из них несколько отличаются друг от друга. Вместо CogDy, Co5Dy и Co2Dy3 обнаружены Co17Dy2, Со5 2Dy и CoDyx.

Дополнительно найдено соединение Co3Dy4, структура которого исследована в работе [3]. Состав соединения CoDy* уточнен в работе [4], он описывается формулой Co7Dy12.

Три соединения образуются из расплава: Co17Dy2 (1390 °C), Co3Dy (1370 °C) и Co7Dy12 (765 °C), все остальные фазы — по перитектическим реакциям:

Ж + Co17Dy2 « Со5 2Dy при 1350 °C;

Ж + Co3Dy ^ Co7Dy2 при 1350 °C;

Ж + CooDy » Co2Dy при 1275 °C;

Ж + (aDy) ^ CoDy3 при 875 °C.

Соединение Со5 2Dy существует в узком интервале температур (1360—ИЗО °C). ’ В системе кристаллизуются четыре эвтектики:

CoDy3 + Co7Dy12 при 755 °C;

Со7бу12 + Co2Dy при 745 °C;

Co7Dy2 + Со5 2Dy при 1345 °C;

Co17Dy2 + (aCo) при 1365 °C.

Рис. 5. Co-Dy

Соединение

Прототип

Символ Пирсо- на, пр.гр.

Параметры решетки, нм.

a

b

c

Со|7Пу2

Th2Nit7

АР38, Р63/(mmc)

0,8356

—

0,8113

Со|7Пу2

Th2Zn17

KR19, R3m

0,8346

—

1,2180

Со52Пу

CaCus

hP6, РЬНттпг)

0,4923

—

0,3983

Co7Dy2

Co7Er2

hR\8, R3m

0,4992

—

3,613

Co3Dy

Ni3Pu

—,

0,4995

—

2,436

R3m

Co2Dy

Cu2Mg

cF24,

0,7188

—

—

Fd3m

Co3Dy4

Co3Ho4

AP22, P63/m

1,1448

—

0,3994

Co7Dy)2

Co7Ho12

mP38, P2,/c

0,836

1,125

1,392

CoDy3

Fe3C

oPlb, Pnma

0,6965

0,9341

0,6233

*P - 138,8°.

Таблица 6. Кристаллическая структура соединений системы Со—Пу (5]

Литература

Buschow K.H.J. // Phillips Res. Rep. 1971. V. 26. N 1. P. 49—64.

Wood J.D., Conard G.P. // Rare Earth Research. Conf. II. New York. 1964. P. 209-217.

Lemaire R., Schweizer J., Makinthos J. // Acta Crystallogr. B. 1969. V. 25. N 4. P. 710-713.

Adams W., Moreau J.M., Parthe E. et al. // Acta Crystallogr. B. 1976. V. 32. N 9. P. 2697-2699.

Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 255 с.

Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский

Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии практически отсутствует.

Кристаллическая структура всех известных соединений наиболее полно описана в работе [5] (табл. 6). Как видно из таблицы, для соединения Co17Dy2 установлено два типа кристаллической структуры.

Со-Er. КОБАЛЬТ-ЭРБИЙ

Диаграмма состояния Со—Ег (рис. 6) в полном интервале концентраций изучена и подробно описана в работах [1,2] с учетом результатов работы [3], в которой формула соединения, содержащего около б? % (ат.) Ег, имеет вид Со7Ег12 (вместо СоЕгх или СоЕг2). Сплавы

синтезировали в дуговой печи в атмосфере Аг й гомогенизировали в эвакуированных кварцевых ампулах с использованием Со чистотой 99,98 % (по массе) и Ег чистотой 99,82 % (по массе). Исследование выполнено методами микроскопического, рентгеноструктурного и дифференциального термического анализов.

В системе установлено восемь соединений. Три соединения образуются из расплава: Со^Ег (1359 °C), Со3Ег (1380 °C) и Со7Ег12 (810 °C), все остальные фазы — по перитектическим реакциям:

Ж + (аСо) * Со17Ег2 при 1345 °C;

Ж + Со3Ег Со7Ег2 при 1345 °C;

Ж + Со3Ег * Со2Ег при 1355 °C;

Ж + (Ег) СоЕг3 при 900 °C.

Соединение Со6Ег существует в узком интервале температур (1355-1150 °C).

Фаза Со3Ег4 образуется по перитектоидной реакции Со7Ег12 + + Со2Ег * Со3Ег4 при температуре -740 °C.

Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии практически отсутствует.

В системе кристаллизуются четыре эвтектики: СоЕг3 + Со7Ег, 2 при 800 °C; Со7Ег12 + Со2Ег при 795 °C; Со7Ег2 + Со6Ег при 1330 °C; Со17Ег2 + Со6Ег при 1335 °C.

Кристаллическая структура всех известных соединений системы Со—Ег представлена в табл. 7 согласно работам [2, 3, 4].

Таблица 7. Кристаллическая структура соединений системы Со—Ег

Соединение

Прототип

Символ Пир- сона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

a

b

c

Со|7Ег2

Th2Ni|7

ЛР38, Р63/ттс

0,8310

—

0,8113

Со6Ег

CaCu5

hP6, РЫттт

0,4870

—

0,4002

Со7Ег2

Co7Er2

AR18,

0,4960

—

3,5467

R3m

Со3Ег

Ni3Pu

—.

0,4072

—

2,4179

R3m

Со3Ег4

Со3Но4

hPll, Р63/т

1,132

—

0,3967

Со2Ег

Cu2Mg

cF24,

0,7148

—

—

Fd3m

Со7Ег12

Co7Hol2

P38, P2v/c

0,830

1,116

1,182

СоЕг3

Fe3C

OP16, Pnma

0,6902

0,9191

0,6189

*Р - 138,7°.

Литература

1. Buschow K.H.J. // Phillips Res. Rep. 1971. V. 26. N 1. P. 49-64.

2. Buschow K.H.J. // Z. Metallkunde. 1966. Bd. 57- N 10. S. 728-737.

3. Adams W., Moreau J.M., Parth6 E. etal. // Acta Crystallogr. B. 1976. V. 32. N 9. P. 2697-2699.

4. Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 255 с.

Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский

Co-Fe. КОБАЛЬТ—ЖЕЛЕЗО

В связи с большой технической важностью этой системы (магнитные сплавы, некоторые сорта специальных сталей и др.) она исследовалась многократно. Приведенный на рис. 7 вариант диаграммы состояния основан на данных двух специализированных справочных изданий [1, 2] и обзорной статьи [3]. Приведенные в них результаты хорошо согласуются друг с другом.

Со, % (по массе)

Рис. 7. Со—Ре

Промежуточные фазы в системе отсутствуют. При температуре 1494 °C происходит перитектическое превращение Ж + (aFe) « (yFe). Между (yFe) и высокотемпературной модификацией (аСо) образуется непрерывный ряд твердых растворов (yFe, аСо); кривые ликви-

дус—солидус имеют минимум при температуре 1475 °C, и содержании 6 65 % (ат.) Со.

Растворимость Со в (aFe) также весьма велика. Кривые превраще- ■ ния (aFe) * (yFe, aCo) имеют максимум при содержании 45 % (ат.) К Со и температуре 985 °C [2, 3] или -970 °C [1]. При понижении ■ температуры происходит упорядочение по типу CsCl за счет перехода К второго рода (максимум температуры упорядочения соответствует ■ 733 °C при концентрации 48 % (ат.) Со). Фаза упорядочения обозна- ■ чена FeCo. Скептицизм в отношении этой фазы, выраженный в ■ работе [2], представляется неоправданным. Сведения о других упоря- ж доченных фазах, упоминаемые в работах [1—3], не подтвердились, ж Некоторое сомнение вызывают границы (aFe) и (yFe, aCo) в области ж концентраций 70—90 % (ат.) Со. В работе [3] указывается на более Ж узкую двухфазную область, но эти данные считаются менее надеж- ж ными.

Ж Пересечение линий точек Кюри (TJ с границами твердых раство- Ц ров происходит при содержании 15 % (ат.) Со и 69 % (ат.) Со.

Что касается равновесий при переходе от (еСо) к (aCo) их изуче- |i; ние затруднено из-за низкой температуры перехода и малого разли- чия энергии Гиббса превращающихся фаз. Кроме (еСо) и (aCo) в этой области составов сплавов наблюдалась фаза ц с четырехслойной т гексагональной плотноупакованной структурой типа La, считающаяся, однако, метастабильной [3].

Литература

Кубашевски О. Диаграммы состояния двойных систем на основе железа: Пер.с англ. / Под ред. Л.А. Петровой. М.: Металлургия, 1985. 184 с.

Диаграммы состояния двойных и многокомпонентных систем на основе железа. / О.А. Банных, П.Б. Будберг, С.П. Алисова и др. М.: Металлургия, 1986. 440 с.

Nishizawa Т„ Ishida К. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 3. P. 250—259.

5.Я. Кузнецов

Co-Ga. КОБАЛЬТ—ГАЛЛИЙ

Исследование диаграммы состояния и кристаллических структур, образующихся в системе Со—Ga, посвящен ряд работ [X, Э, Ш, 1—6]. Диаграмма состояния системы во всем интервале концентраций построена в работе [4] и представлена на рис. 8. Авторами работы [5] приведен еще один ее вариант, в основном подтверждающий данные работы [4]. В работе [3] диаграмма состояния, построенная в интервале концентраций 20—70 % (ат.) Ga, также в основном согласуется с данными работы [4].

Сплавы синтезировали в индукционной печи в тиглях из оксида алюминия в атмосфере чистого Аг, отжигали в эвакуированных

.кварцевых ампулах при 400—600 °C 1 месяц, при 600—800 °C 15 Г суток и при 1000 °C 4 суток. Для получения сплавов использовали Ga чистотой 99,99 % (по массе) и Со чистотой 99,99 % (по массе).

' Исследование выполняли методами микроскопического, рентгеновского фазового и структурного, микрорентгеноспектрального и термического анализов.

В системе Со—Ga образуются два соединения — CoGa и CoGa3, оба по перитектическим реакциям:

Ж + Со * CoGa при 1210 °C;

Ж + CoGa * CoGa3 при 855 °C.

фаза CoGa имеет довольно значительную область гомогенности, а фаза CoGa3 — узкую область гомогенности и образуется при практически идеальном стехиометрическом составе и постоянном содержании обоих компонентов.

Все три известных в литературе варианта диаграммы состояния рассматриваемой системы отличаются между собой в основном по ширине области гомогенности эквиатомного соединения. Она, по данным разных работ, такова: 30—63 [4], 36,3—59,8 [5] и 35—53 % (ат.) Ga [6]. Другое отличие состоит в интерпретации фазовых равновесий богатой Со области. В работе [4} не учтен полиморфизм Со. Авторы работы [5] считают, что Ga стабилизирует высокотемпературную модификацию Со при охлаждении до комнатной температуры. В работе [6] указывается, что добавки Со лишь несколько понижают температуру его полиморфного превращения.

Растворимость Ga в твердом Со при различных температурах приведена ниже.

Температура, °C 12101100800700600

Растворимость Ga, %(ат.) . . .1918,516,314,514

Данные по кристаллическим структурам в системе Со—Ga представлены в табл. 8.

Таблица 8. Кристаллическая структура соединений системы Со—Ga

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Источник

а

с

CoGa3

CoGa

Irln3

CsCl

Р4п2 сР2, РгпЗт

0,626

0,2862 (9)-

-0,2882 (9)

0,648

[6]

[2]

С увеличением концентрации Ga параметр кубической решетки CoGa увеличивается по кривой с максимумом: от 0,2875 нм при 34,4 % (ат.) Ga до максимального значения 0,2882(9) нм при 50,0 % (ат.) Ga и затем снижается до 0,2852(9) нм при 57,8 % (ат.) Ga [2].

Литература

Ommen A.H., Waegemaekers A.A.H.J., Moleman A.C. et al. // Acta Metall. 1981. V. 29. N 1. P. 123-133.

Henig E.-T., Lukas H.-L., Petrov E. // Z. Metallkunde 1982. Bd. 73. N 2. S. 87-91.

Wunsch K.M., Watchel E. // Z. Metallkunde. 1982. Bd. 73. N 5. S. 311-315.

Feschotte R., Eggimann D. // J. Less-Common Met. 1979. V. 63. N 1. P. 15—30.

Lu Xuesjian, Liang Ying-Kui, Zhang Dao-Fan. // Acta. Rhys. Sin. 1980. V. 29. N 5. P. 557-565.

Schubert K„ Lukas H.G., Meizner H.-G. et al. // Z. Metallkunde. 1959. Bd. 50. N 9. S. 534-540.

Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский

Co-Gd. КОБАЛЬТ—ГАДОЛИНИЙ

Диаграмма состояния Со—Gd в полном интервале концентраций изучена и подробно описана в работах [1—5]. Результаты этих работ отличаются как по количеству установленных двойных соединений, так и по их составам и температурам образования.

Представленная на рис. 9 диаграмма состояния приведена в основном по данным работы [5].

Сплавы синтезировали в высокочастотной печи в корундовых тиглях, а затем переплавляли в дуговой печи в атмосфере Аг и гомогенизировали в эвакуированных кварцевых ампулах. Для получения сплавов использовали Со чистотой 99,90 % (по массе) и Gd чистотой 98,4 % (по массе). Исследования выполняли с помощью микроскопического, рентгеноструктурного и дифференциального термического анализов.

В системе Со—Gd образуется восемь соединений.

Представленная на рис. 9 диаграмма состояния скорректирована в соответствии с данными работ [2, 6,7], согласно которым соединения Co5Gd и Co17Gd2 имеют области гомогенности [2, 7], а соединение при концентрации около 37 % Со имеет формулу Co7Gd12 [б]. Кроме того, согласно работам [2, 7] соединение Co^Gd распадается на соединения Co7Gd2 и Co17Gd2 и соединение Co17Gd2 претерпевает полиморфное превращение. На полиморфизм соединения Co17Gd2 указывалось также в работах [9, 10]. В работах [5, 8] указывалось, что соединение Co7Gd2 также претерпевает полиморфное превращение.

В работе [11], в отличие от работы [5], установлено образование только семи соединений, причем конгруэнтно плавящемуся соединению при 1370 °C приписана формула Co17Gd3. Как видно из диаграммы состояния (рис. 9), из расплава при 1385 °C образуется соединение Co17Gd,. Все остальные фазы образуются по перитектическим реакциям (таол. 9).

Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии практически отсутствует.

В системе кристаллизуются две эвтектики [5]: Co7Gd12 + Co3Gd4 при 650 °C; CoI7Gd2 + (аСо) при 1365 °C. По данным работы [11] также образуются две эвтектики: CoGd3 + Co3Gd4 содержит 35,8 % (ат.) Со и плавится при 645 °C; Co17Gd2 + (аСо) содержит 92,5 % (ат.) Со и плавится при 1341 °C.

Фазы Co5Gd и Co17Gd3 [11] при высоких температурах имеют переменный состав, который описывают стехиометрические формулы ^°5,6-5,4^ и Со1б 8_I7 0Gd2.

Таблица 9. Нонвариантные реакции в системе Со—Gd

Реакция

Температура, °C

Источник

Ж + Col7Gd2 e Co5Gd

1355

[5]

Ж + Co5Gd - Co7Gd2

1300

[5]

1295

[И]

Ж 4" Co7Gd2 * Co3Gd

1275

[5]

1277

[Н]

Ж + Co3Gd - Co2Gd

1115

[5]

1116

[П]

Ж + Co2Gd *• Co3Gd4

665

[5]

670

[И]

Ж 4- CoGd3 «• Co7Gd)2

660

[5]

Ж + (ttGd) - CoGd3

780

[5]

Согласно работе [2] область гомогенности соединения Co^Gd при температуре 1200 °C находится в пределах составов Со4 8Gd— С°5 65^* а область гомогенности соединения Co17Gd2 при температуре 1200 °C составляет -1,2 % (ат.). Температура полиморфного превращения Co17Gd2 находится приблизительно в интервале температур 1175—1200 °C. Температура эвтектоидного распада Co5Gd на Co7Gd2 и Co1?Gd2 составляет 775 °C [2].

Кристаллическая структура соединений представлена в табл. 10.

Таблица 10. Кристаллическая структура соединений системы Со—Gd [12]

Соединение

Прототип

Символ Пир- сона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

а

b

с

Col7Gd2 (ВТ)

Th2NiJ7

КР38, Р63/ттс

0,8364

—

0,8141

Co17Gd2 (НТ)

Th2Zn17

hR19,

0,8367

—

1,2186

R3m

Соединение

Прототип

Символ Пир- сона, пр.гр-

Параметры решетки, нм

a

b

c

Co5Dy

CaCu5

hP6, РЫ щтт

0,4973

0,3969

Co7Gd2 (ВТ)

Co7Er2

/1R18,

0,5022

—

3,624

R3m

Co7Gd2 (НТ)

Ni7Ce2

ИР36, Р63/ттс

0,5022

—

2,419

Co3Gd

Ni3Pu

—.

0,5039

—

2,4522

R3m

Co2Gd

Cu2Mg

cF24,

0,72561

—

—

Fd3m

Co3Gd4

Co3Ho4

hP22, P63/m

1,161

—

0,4048

Co7 Gd12

Co7HO|2

mP3&, P2xk

0,841

1,139

1,402

CoGd3

Fe3C

oP16, Pnma

0,705

0,954

0,632

*P = 138,8°.

Литература

Uhl F., Ehold J.R., Kirchmayer H.R. et al. // Acta Phys. Aus. 1969. V. 30. N 1—2. P. 164-175.

Buschow K.H.J., Breeder F.J. // J. Less-Common Met. 1973. V. 33. N 2. P. 191-195.

Novy V.F., Vickery R.C., Kleber E.V. // Trans. AIME. 1961. V. 221. N 3. P. 588-590.

Савицкий E.M., Терехова В.Ф., Буров И.В. // Журнал неорганической химии. 1962. Т.7. № 11. С. 2571-2574.

Buschow K.H.J., Goot A.S. // J. Less-Common Met. 1969. V. 17. N 3. P. 249—255.

Adams W., Moreau J.M., Parth6 E. et al. // Acta Crystallogr. B. 1976. V. 32. N 9. P 2697-2699.

Breeder F.J., Buschow K.HJ. // J. Less-Common Met. 1972. V. 29. N 1. P. 65-71.

Buschow K.HJ. // Acta Crystallogr. 1966. V. 21. N 4. P. 1389-1392.

Destertag W., Strnat K. // Acta Crystallogr. 1966. V. 21. N 4. P. 560-565.

Bouchet G., Laforest J., Lemaire R. et al. // C.R. Acad. Sci Paris. 1966. V. b262. N 9. P. 1227-1230.

Ge Weiging, Wu Changheng, Zhuang Yuzhi // Proc. 6th Nat. Symp. Phase Diagr. Shenyang. Nov. 20-24, 1990. Shenyang. 1990. P. 90-92.

Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 255 с.

Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский

Co-Ge. КОБАЛЬТ—ГЕРМАНИЙ

Диаграмма состояния Со—Ge в полном интервале концентраций изучена в работе [1] и представлена на рис. 10. Сплавы синтезировали в дуговой печи в атмосфере Аг и гомогенизировали в эвакуированных кварцевых ампулах. Для получения сплавов использовали Со и

Ge, % (па массе)

Рис. 10. Co-Ge

В Ge чистотой 99,99 % (по массе). Исследования выполняли с помоВ шью микроскопического, рентгеноструктурного и дифференциального В термического анализов.

В Из шести обнаруженных в системе Со—Ge соединений одно В CorGej образуется с открытым максимумом при температуре В 1210 °C, остальные образуются по перитектическим реакциям: В Ж + CoGe CoGe2 при 832 °C;

ВCoGe, + CoGe Co5Ge7 при 806 °C;

ВЖ + Co5Ge3 * CoGe при 985 °C;

В Co5Ge3 + (аСо) * Co5Ge2 при 636 °C;

В Ж + (аСо) * Co4Ge при 1123 °C.

В Соединение Co5Ge2 существует в интервале температур 382—636 °C, В ниже указанной границы оно перитектоидно распадается.

■ Соединение Co4Ge имеет еще более узкие температурные границы ж существования (оно эвтектоидно распадается уже при 1105 °C).

ж Две фазы Co5Ge3 и CoGe обладают небольшими областями гомо- Ж генности, которые включают в себя составы с идеальной стехио- ж метрией. Эвтектика (Ge) + CoGe2 кристаллизуется при 817 °C, а f эвтектоид Co5Ge3 + Co4Ge образуется при 1105 °C.

Й Заметной растворимости Со в Ge не обнаружено. Растворимость ® Ge в Со в интервале температур от комнатной и до 1100 °C практи- ® чески не зависит от температуры и составляет около 18 % (ат.) Ge.

4 Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 11.

Таблица 11. Кристаллическая структура соединений системы Со—Ge [1—4]

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

а

b

С

CoGe2

CoGe2

Стеа

1,0822

0,5661

0,5661

Co5Ge7

Co5Ge7

(/24, 14тт

0,7641

—

0,5814

CoGe (*')

FeSi

сР8, Р2,3

0,4637

—

—

CoGe (*2)

CoGe

тС16, С2/т

1,1648

0,3807

0,4945

CO5G63

Ni2In

hP6, Р63/ттс

0,3940

—

0,5018

_*3

C05G ^2

*' При давлени!

*2P - 101,103°.

3 Гексагональн

1 7,7 ГПа и ая сингони$

температурах 5

ИГ

0,4060(3)

00-1350 °C

[2].

0,5900(1)

Структура соединения Co4Ge не известна.

Со—Н

Литература

Dayar A., Feschotte Р. // J. Less-Common Met. 1980. V. 72. N 1. P. 51—70.

Bhan S., Schubert K. // Z. Metallkunde. 1960. Bd. 52. N 6. S. 327-339.

Larchev V.I., Popova S.V. H J. Less-Common Met. 1982. V. 87. N 1. P. 53—57.

Lecoq P. И Ann. Chim (Rome). 1963. V. 8. P. 85-116.

Е.И. Гладышевский, О. И. Бодак, В. К. Печарский

Со—Н. КОБАЛЬТ—ВОДОРОД

Растворимость Н в («Со) при 100—1492 °C подчиняется закону:

Igx = 0,51gp - 2,89 - 1680/7 [1];

Igx = 0,51gp - 3,08 - 1370/7 [2],

где х — концентрация Н, % (ат.); р — давление, Па; Т — температура, К.

Значительно больше Н растворяется в жидком Со при 1492— 1700 °C.

Igx = 0,51gp - 2,27 - 2140/7 [1];

Igx = 0,51gp - 2,50 - 1670/7 [2].

Гидриды Co : CoH и СоН2 разлагаются при нагреве выше 150 и 45 °C соответственно.

Рис. 11. Со—Н

В работах [3—6] обобщены известные данные о взаимодействии Со с Н, что позволило построить высокотемпературный участок диаграммы состояния Со—Н при Рн = 50 МПа (рис. 11). Водород понижает 2

температуру плавления и повышает точку полиморфизма Со, в соответствии с чем диаграмма включает газоэвтектическос и газоперитектоидное равновесия.

Растворимость Н в (еСо) меньше, чем в (аСо). При полиморфном превращении (аСо) •* (еСо) растворимость Н в Со уменьшается примерно в 2 раза [6].

Литература

Фромм Е., Гебхардт Е. Газы и углерод в металлах: Пер. с немецк. / Под ред. Б.В. Линчевского. М.: Металлургия, 1980. 712 с.

Fromm Е„ Jenn Н. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 3. P. 324-326.

Шаповалов В.И., Сердюк Н.П. // Доповод УРСР. 1979. № 2. С. 151—154.

Шаповалов В.И., Сердюк Н.П. // Журнал физической химии. 1979. Т. 53. № 9. С. 2187-2191.

Шаповалов В.И., Сердюк Н.П. // Изв. вузов. Черная металлургия. 1980. № 12. С. 13-17-

Шаповалов В.И., Бойко Л.В. // Изв. вузов. Черная металлургия. 1984. № 8. С. 122-125.

В.И. Шаповалов

Co—Hf. КОБАЛЬТ—ГАФНИЙ

Диаграмма состояния Co—Hf изучена в работах [1—4]. В работе [5] окончательно установлены структуры соединений и уточнено строение области, богатой Со. Все эти данные обобщены в работе [6] и представлены на рис. 12.

В системе образуется шесть соединений.

Соединение Hf2Co образуется по перитектической реакции (Ж + + HfCo * Hf2Co) при температуре 1315 °C. Состав соединения смещен от идеального в сторону Hf.

Соединение HfCo конгруэнтно плавится при 1640 °C. Область гомогенности ее невелика.

Фаза Лавеса HfCo2 существует в значительном интервале концентраций, конгруэнтно плавится при 1670 °C.

Вблизи состава HfCo4 согласно работе [5] существуют два соединения: Hf2Co7 и Hf6Co23, образующиеся по перитектическим реакциям.

Кроме того, в небольшом интервале температур существует соединение HfCo7 [2].

Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 12.

2 Зак. 2144

Рис. 12. Co-Hf

Таблица 12. Кристаллическая структура соединений системы Hf—Со

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Источник

а

b

С

Hf2Co

Ti2Ni

сГ96, Fd3m

1,207*

—

—

[5]

HfCo

CsCl

сР2, РтЗт

0,3164

—

—

15]

HfCo2

MgCu2

сГ24, Fd3m

0,6932—

-0,6839

—

—

[6]

Hf2Co7

Zr2Ni7

тСЗб, С2/т

0,4444

0,8191

1,214

[5]

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Источник

а

Ь

с

Hf6Co23

Th6Mn23

сП 16, РтЗт

1,1502

—

—

[5]

HfCo7

HfCo7

tP32, Р4! ттт

0,7070

—

—

[5]

*При концентрации 33 % (ат.) Hf.

Литература

Свечников В.Н., Кочержинский Ю.М., Пан В.М. / / Вопросы металлургии и металловедения: Сб. статей. Киев: АН УРСР, 1962. № 16. С. 220—223.

Свечников В.Н., Шурин А.К., Дмитриева Г.П. и др. // Диаграммы состояния металлических систем. М.: Наука. 1968. С. 153—156.

Свечников В.Н., Шурин А.К., Дмитриева Г.П. и др. // Изв. АН СССР. Металлы. 1969. № 1. С. 214-218.

Кочержинский Ю.М., Маркив В.Я., Петьков В.В. // Изв. АН СССР. Металлы. 1973. № 1. С. 189-195.

Buschow K.H.J., Wernick J.H., Chin G.Y. // J. Less-Common Met. 1978. V. 59. P. 61—67.

Kubaschewski-von Goldbeck O. // Atomic Energy Review. Special Issue N 8 Hafnium: Physico-Chemical Properties of its Compounds and Alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency. 1981. P. 57—118..

B.H. Кузнецов

Co—Но. КОБАЛЬТ—ГОЛЬМИЙ

Диаграмма состояния Со—Но в полном интервале концентраций изучена в работах [1,2] и представлена на рис. 13.

Сплавы синтезировали в дуговой печи в атмосфере Аг и гомогенизировали в эвакуированных кварцевых ампулах. Для получения сплавов использовали Со чистотой 99,98 % (по массе) и Ег чистотой 99,82 % (по массе). Исследование выполнено методами микроскопического, рентгеноструктурного и дифференциального термического анализов.

В системе образуются восемь соединений. Три соединения образуются из расплава: Со17Но2 (1370 °C), Со3Но (1390 °C) и Со7Но12 (795 °C), четыре соединения — по перитектическим реакциям:

Ж + Со17Но2 « Со5 5Но при 1355 °C;

Ж + Со3Но * Со7Но2 при 1365 °C;

Ж + Со3Но - Со2Но при 1330 °C;

Ж + (Но) у СоНо3 при 895 °C.

Соединение Cos sHo существует в узком интервале температур 1355—1150 °C.

2*

Рис. 13. Co—Ho

Фаза Co3Ho4 образуется по перетектоидной реакции

Co7Ho12 + Co2Ho = Со3Но4 при 755 °C.

Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии практически отсутствует.

В системе кристаллизуются четыре эвтектики: СоНо3 + Со,Но, 2 при 770 С; Со7Но12 + Со2Но при 775 °C; Со7Но2 + Со< <Но при 1340 °C; Со17Но2 + (аСо) при 1345 °C.

Кристаллическая структура всех известных соединений системы Со—Но по данным работ [2, 3] приведена в табл. 13.

Таблица 13. Кристаллическая структура соединений системы Со—Но

Соединение

Прототип

Символ Пир- сона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

a

b

c

Со, 7Но2

Th2Nil7

АР38, Р63/ттс

0,8320

—

0,8113

Со5,5Но

CaCu5

hP6, РЫ ттт

0,4881

—

0,4006

Со7Но2

Co7Gd2

AR18,

0,4977

—

3,610

R3m

Со3но

Ni3Pu

—

0,4981

—

2,429

R3m

Со2Но

Cu2Mg

cF24,

0,71738

—

—

Fd3m

Со3Но4

Co3Ho4

hP22, Pk3lm

1,140

—

0,3980

Со7 Но|2

Co7Ho12

mP38, Plxk

0,8327

1,1191

1,3871

С0Н03

Fe3C

0PI6, Pnma

0,6920

0,9293

0,6213

*Р - 138,8°.

Литература

1. Buschow K.HJ., Goot A.S. // J. Less-Common Met. 1969. V. 19. N 3. P. 153-158.

2. Buschow K.H.J. // Phillips Res. Rep. 1971. V. 26. N 1. P. 49—64.

3. Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 255 с.

Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский

Со—In. КОБАЛЬТ-ИНДИЙ

Диаграмма состояния Со—In (рис. 14) приведена в работе [1] согласно данным работы [2]. Сплавы синтезировали как методом порошковой металлургии, так и плавкой в защитной атмосфере путем введения Со в жидкий In при температуре 300—600 °C. Исходными материалами служили порошок In чистотой 99,99 % (по массе) или компактный In чистотой 99,999 % (по массе); порошок Со чистотой 99,99 % (по массе) или электролитический Со чистотой 99,74 % (по массе). Сплавы отжигали в эвакуированных кварцевых ампулах. Исследование выполнено с помощью микроскопического, рентгеноструктурного и дифференциального термического анализов.

Coin, Vo (am.)in

Рис. 14. Co—In

При температуре 1286 °C реализуется монотектическая реакция, состав монотектической точки отнесен к -23 % (ат.) In. При температурах 550 и 490 °C осуществляются перитектические превращения, результатом чего является образование соединений Со1ц2 и Со1п3. При температуре 156 °C происходит вырожденная эвтектическая реакция Ж « Coln3 + (In). В работе [3] установлено образование соединений Co3In2, Coin при температуре 200—250 °C, которые на равновесную диаграмму (см. рис. 14) не нанесены.

Кристаллическая структура соединений Со1п2 и Со1п3 приведена в табл. 14.

Таблица 14. Кристаллическая структура соединений системы Со—In

Соединение

Прототип

Символ Пир- сона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Источник

а

b

с

Со1п2

CuMg2

о/48, Eddd

0,9402

0,5282

1,7846

[4]

Со1п3

CoGa3

IPV6, P4n2

0,6829

—

0,7094

[5]

Литература

1. Okamoto Н. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11. N 2. P. 137—139.

2. Schobel J.D., Stadelmaier H.H. // Z. Metallkunde. 1970. Bd. 61. N 5. S. 342-343.

3. Хлапова A.X. // Физика редких элементов. M.: Изд-во АН СССР, 1954. Т. 1. С 115-120.

Stadelmaier Н.Н., Manaktala Н.К. // Acta Crystallogr. В. 1975. V. 31. N 2. P. 374-378.

Катрич M.B., Матушенко H.H., Титов Ю.Г. // Кристаллография. 1977. Т. 22. № 1. С. 188-190.

П.Ь. Будберг

Со-1г. КОБАЛЬТ—ИРИДИЙ

Диаграмма состояния Со—1г приведена на рис. 15 по данным работ [1, 2]. Кривые ликвидус—солидус построены приближенно по данным работы [1]. По данным работы [2] при температуре -900 °C в области концентрации 20—30 % (ат.) 1г твердый раствор (аСо, 1г) упорядочивается с образованием фазы со структурой Mg3Cd, а в области концентраций 70—80 % (ат.) 1г при температуре 1300 °C образует фазу, имеющую структуру Cu3Au. Вблизи состава сплава с 50 % (ат.) 1г упорядочение согласно этим данным отсутствует [2].

Рис. 15. Со—1гРис. 15. Со—1г

Рис. 15. Со—1г

Рис. 15. Со—1г

Литература

Kdster W., Horn E. // Z. Metallkunde. 1952. Bd. 43. S. 444—449.

Бернард В.Б., Куприна B.B. H Вестник Моск. гос. ун-та. Сер. Химия. 1986. Т. 27. № 1. С. 56—59.

В.Н. Кузнецов

Со—К. КОБАЛЬТ—КАЛИЙ

В работе [1] установлено, что Со не растворяется в жидком К вплоть до температуры его кипения (750 °C) при атмосферном давлении.

По данным работы [2] присутствие 0,25 % К повышает температуры полиморфного превращения Со при нагреве от 422 до 477 °C и понижает при охлаждении от 422 до 342 °C. Дальнейшее повышение содержания К не влияет на температуру превращения Со.

Литература

Willhelm С. И Mater. Design. Eng. 1963. V. 58. N 6. P. 97-98.

Hashimoto V. // Nippon Kinzoku Gakkai Shi. 1938. V. 2. N 3. P. 67—69.

Л.Л. Зусман

Co—La. КОБАЛЬТ—ЛАНТАН

Система Co—La исследована многократно [1—9]. Диаграмма состояния Со—La построена во всем интервале концентраций по результатам микроструктурного, рентгеновского и дифференциального термического анализов. Диаграмма приведена на рис. 16 по данным работы [1]. Состав фазы Co3La4 указан по работе [9]. Со и La неограничено растворимы друг в друге в жидком состоянии.

При кристаллизации в системе образуется шесть промежуточных фаз, из которых соединение CoLa3 плавится конгруэнтно при 545 °C [1, 2] или 540 °C [9]. Соединения Co3La4 (или CoLax [1], или Coj 7La2 [3, 4]), Co3La2, Co7La2, Co5La и Co13La образуются по перитектическим реакциям. Соединение Co7La2 существует в двух модификациях [1]. По данным работ [М, 3], в системе образуется соединение Co19La5 предположительно при температуре 868 °C. В системе существуют две эвтектики [1—9].

Растворимость La в Со при температуре 1000 °C составляет менее 0,05 % (ат.).

Данные по нонвариантным реакциям и температурам образования фаз в системе Со—La приведены в табл. 15, а по кристаллическим характеристикам соединений системы — в табл. 16.

4141

41

41

^ Со-La

Таблица 15. Нонвариантные реакции в системе Co-La

Реакция

Температура, °C

Источник

Ж + («Со) « Col3La

1185

[1]

1275

[3]

Ж + Col3La « Co5La

1212

[9]

1090

[1]

1124

[3]

1120±10

[9]

Ж + CojLa * Co7La2

800

(И

843

[3]

842

[9]

Ж + Co7La2 - Co3La2

695

[1]

727

[3]

720±5

[9]

Ж + Co3La2 « Co3La4

570

[1]

596

[3]

585±5

[9]

Ж ₽ (pLa) + CoLa3

520

[1]

530

[9]

Ж n CoLa3 + Co3La4

500

[1]

518

[9]

При концентрации 20

[1] или 21,5 % (ат.) Со [9].

При концентрации 31

[1] или 31,4 % (ат.) Со [9].

Таблица 1 6 Кристаллическая структура соединений системы Co-La

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Источник

a

b

c

Co13La

NaZnl3

сЛ12, Fm3m

1,1344

—

—

[1]

Co5La

CaCu5

АР6, P6/mmm

0,5100

—

0,3968

[1]

«Co7La2

Ce2Ni7

hP36, P63/mmc

0,5101

—

2,4511

[1, 6]

pCo7La2

Co7Er2

AR18, R3m

0,511

—

3,669

[1]

CO|9La5

Co19Ce5

hR24, R3m

0,5127

—

0,4874

13]

Co3La2 J

La.2^13

oC20, Cmca

1,034

0,4886

0,7811

[1]

Co-Li43

«Соединение

Прототип

Символ Пир- сона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Источник

а

b

с

' Co La’

—

—

0,5981

—

—

[1]

Co17La2

Nd2Col>7

АР37, P63/mmc

0,489

—

0,431

[3, 4]

Co3La4

Zr4AI3

tn 6, I4/mmm

0,6063

—

0,9775

[5]

CoLa3

Fe3C

0PI6, Pnma

0,7277 0,7279

1,0020

1,0088

0,6575

0,6578

[1, 7] [8]

’Кубическая сингония.

Литература

Buschow K.H.J., Velge W.A.J. И J. Less-Common Met. 1967. V. 13. N 1. P. 11-17.

Buschow K.H.J. // Phillips Res. Rep. 1971. V. 26. N 1. P. 49-64.

Ray A.E. // Cobalt. 1974. V. 1. P. 13-20.

Parthe E., Moreau J.M. // J. Less-Common Met. 1977. V. 53. N 1. P. 1—24.

Singh P.P., Raman A. // Mater. Res. Bull. 1968. V. 3. N 10. P. 843—844.

Buschow K.H.J. // Acta Crystallogr. B. 1970. V. 26. N 10. P. 1389-1392.

Buschow K.H.J., van der Goot A.S. // J. Less-Common Met. 1969. V. 18. N 3. P. 309-311.

Cromer D.T., Larson A.C. // Acta Crystallogr. 1961. V. 14. N 12. P. 1226—1228.

Wu Chang-heng, Zhuang Yu-Zhi, Tiu Zi-mei, Guan Ziao-hua. // Proc. 5"th Nat. Symp. Phase Diagr. Wuhan. Nov. 18—21. 1988. Wuhan. 1988. P. 33—39.

MA. Тылкина, В.П. Полякова

Co—Li. КОБАЛЬТ—ЛИТИЙ

Co и Li полностью не смешиваются в жидком и твердом состоянии. Согласно экспериментальным данным работы [1] и теоретическим расчетам, проведенным в работе [2], растворимость чистого Li в Со в интервале температур 400—1100 °C находится в пределах (10‘8—10'2) % (ат.) соответственно.

Литература

Бескоровайный Н.М., Иолтуховский А.Г. Конструкционные материалы и жидкометаллические теплоносители. М.: Энергоатомиздат, 1983. 168 с.

Кузин А.Н., Люблинский И.Е., Бескоровайный Н.М. // Расчеты и экспериментальные методы построения диаграмм состояния: Сб. статей. М.: Наука, 1985. С. 113-118.

Л. Л. Зусман

Co-Lu. КОБАЛЬТ—ЛЮТЕЦИЙ

Диаграмма состояния Со—Lu не построена. В работах [Ш, Ц приведены сведения только о составах и структуре некоторых двойных соединений. Данные по кристаллическим структурам всех известных соединений системы Со—Lu обобщены в работе [1] и приведены в табл. 17.

Таблица 17. Кристаллическая структура соединений системы Со—Lu

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

a

b

c

Co3Lu

Ni3Pu

R3m

0,4955

—

2,4101

Co2Lu

Cu2Mg

cF24, Fd3m

0,7122

—

—

Co3Lu4

Co3Ho4

hPTl, Рб^/т

1,121

—

0,392

CoLu3

Fe3C

oP16, Pnma

0,687

0,903

0,614

Co17Lu2

Th2Ni17

hP38, РБ^/ттс

0,8247

—

0,8093

Co7Lii2

Co7Er2

hR\%, R3m

0,4946

—

3,598

Литература

1. Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 255 с.

Е.И. Гладышевский, О. И. Бодак, В. К. Печарский

Со—Mg. КОБАЛЬТ-МАГНИЙ

Первоначальные исследования системы Со—Mg были противоречивы [X]. Более поздние исследования [1,2] показали их ошибочность. Представленная на рис. 17 диаграмма состояния приведена по наиболее полным данным, опубликованным в работе [2]. В системе образуется одно соединение MgCo2, относящееся к фазам Лавеса. Образование соединения происходит при охлаждении расплава по перитектической реакции при температуре 970 °C. Со стороны Со в системе

предполагаются превращения, связанные с полиморфным превращением (еСо) * (аСо) при температуре 422 °C и переходом от состояния ферромагнетизма к парамагнитному состоянию при температуре 1121 °C.

CoMg, % (am.)Mg

Рис. 17. Co—Mg

Co стороны Mg в системе имеет место эвтектическое превращение при температуре 635 °C и содержании 1,9 % (ат.) [4,5 % (по массе)] Со.

Результаты измерения параметров кристаллических решеток (Mg) и (Со) свидетельствовали об отсутствии существенной растворимости компонентов друг в друге в твердом состоянии [2].

Кристаллическая решетка фазы MgCo2 типа MgNi2 (символ Пирсона ЛР24, пр.гр. Рб^/ттО с параметрами а = 0,486 нм, с = = 0,792 нм [1]. Значения параметров решетки MgCo2, по данным работы [2], колебались в пределах: а = 0,4847+0,4900 нм, с = = 0,7926+0,7986 нм, с!а = 1,629 + 1,638.

Литература

Stadelmaier Н.Н., Yun T.S. // Z. Metallkunde. 1961. Bd. 52. N 7. S. 477^80.

Smith J.F., Smith M.J. // Trans. ASM. 1964. V. 57. N 1. P. 337-345.

Л.Л. Рохлин

МпСо, °/о (ат.)соМпСо, °/о (ат.)соРис. 18. Со—МпРис. 18. Со—Мп

МпСо, °/о (ат.)со

МпСо, °/о (ат.)со

Рис. 18. Со—Мп

Рис. 18. Со—Мп

46Со—Мп

Co—Мп. КОБАЛЬТ—МАРГАНЕЦ/

Обобщенная диаграмма состояния Со—Мп (рис. 18) приведена по данным аналитического обзора как наиболее достоверный вариант [1]. В системе наблюдаются два перитектических равновесия: Ж + + (аСо) * (рМп) при температуре 1161 °C и Ж + (бМп) * (0Мп) при температуре -1185 °C [1] (1160 и 1190 °C соответственно, по данным работы [2]). Кобальт снижает температуру полиморфного превращения (рМп) (аМп) и повышает температуру перехода (рМп) в (уМп). Марганец, в свою очередь, снижает температуру полиморфных превращений Со.

Двухфазная область («Со) + (рМп) при температуре перитектики расположена при содержании -59—62 % (ат.) Мп. При понижении температуры эта область смещается в сторону Со. При температуре 545 °C по перитектоидной реакции в системе образуется соединение МпСо, фаза о со структурой типа аСгРе, символ Пирсона (РЗО, пр.гр. P^^lmnm [1, 2].

В работах [3, 4] диаграмму состояния Со—Мп строили расчетным путем. Расчетный вариант диаграммы был проверен экспериментально [4] с использованием метода диффузионных пар.

Со-Мо47

Литература

1. Ishida К., Nishizawa Т. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11. N 2. A 125—137.

I 2. Tsioplakis K., Gddeske T. // Z. Metallkunde. 1971. Bd. 62. N 9. S. 680—681.

3. Kaufman L. // Calphad. 1978. V. 2. N 2. P. 117—146.

4. Hasebe M„ Oikawa K., Nishizawa T. // J. Japan Inst. Metals. 1982. V. 46. N 6. РД577-583.

\А.Л. Татаркина

CoHMo. кобальт-^олибден

Фазовые равновесия в системе Со—Мо исследовали, обобщали и уточняли неоднократно [X, Э, Ш, 1—5]. Наиболее достоверной можно считать диаграмму состояния Со—Мо (рис. 19), построенную на основе анализа экспериментальных результатов в работе [4].

В системе установлено существование четырех промежуточных фаз: Мо3Со2 (о), Мо6Со7 (ц), МоСот (к), Мо2Со9 (6) — и граничных твердых растворов на основе Мо и Со. Отмечается сильная температурная зависимость взаимной растворимости исходных компонен-

tob. Растворимость Co в (Mo) равна 11,5 % (ат.) при температуре! 1620 °C и 1,5 % (ат.) при температуре 1300 °C [2, 3], растворимость Мо в («Со) — 19,5 % (ат.) при 1300 °C и 17,5 % (ат.) при 1200 °C [3]. Согласно работе [5] растворимость Мо в (аСо) при различных температурах составляет:।

Температура,;

°C 12001100100095090085080075Q

Растворимость)

Мо, %(ат.) . .16,213,511,49,156,831,850,830,^6

Максимальная растворимость Мо в (еСо) не превышает 9 % (ат.) [2]. Молибден повышает температуру е ** а перехода в Со. Наиболее вероятно, что твердый раствор на основе г Со образуется по перитектоидной реакции («Со) + МоСо3 при температуре 700±150 °C [4, 6] или 980±60 °C [X].

Фаза о (Мо3Со2) образуется по перитектической реакции Ж + + (Мо) при температуре 1620 °C [2], существует в интервале концентраций 36—37 % (ат.) Со при температуре 1510 °C [2] или 36—40 % (ат.) Со при температуре 1200 °C [3] и эвтектоидно распадается при температуре 1000±100 °C [3] или 1250 °C [2].

Фаза р. (МобСо7) образуется по перитектической реакции Ж + + Мо3Со2 при температуре -1510 С° [2]. Область гомогенности 51,5— 58,5 % (ат.) Со [3] или 50,5—54,5 % (ат.) Со [2] расположена в интервале температур 1300— 800 °C [3].

Фазы МоСо3 (к) и Мо2Со9 (0) образуются в результате перитектоидных реакций в твердом состоянии при температурах 1025 и 1200 °C соответственно [2]. Фаза к гомогенна в интервале концентраций 75—76,5 % (ат.) Со [3], 22,6—23 % (ат.) Мо при температуре 950-900 °C [5].

Фаза 6 эвтектоидно распадается на МоСо3 и а Со при температуре 1018 °C [2].

Кобальт уменьшает параметр решетки а Мо до 0,3136 нм при содержании 8 % (ат.) Со [2]. Параметр решетки а ГЦК твердого раствора («Со) возрастает от 0,354 до 0,361 нм при 17 % (ат.) Мо [5]. Параметры гексагональной решетки (еСо) увеличиваются до а = 0,1501 нм; с = 0,4070 нм при содержании 8—10 % (ат.) Мо [6].

Кристаллическая структура соединений системы приведена в табл. 18.

Следует отметить, что область диаграммы, включающая а ^ е переход, в твердых растворах на основе Со требует детального рассмотрения.

а б л и ц a 18. Кристаллическая структура соединений системы Со—Мо

Фаза (соединение)

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Примечание

а

С

О IMO3CO2)

—

1Р6, Р4г1ттт

0,92841

0,92287— 0,9221

0,48736 0,48269— 0,4814

При концентрации Со, % (ат.):

37 [2]

40 [7]

р. (Мо6Со7)

Fe7W6

hRYl, R3m

0,4675

0,4762

0,4767

0,4725

2,57 2,5615 2,565 2,542

При концентрации Со, % (ат.):

50,8 [2]

46,15 [8] а - 30,80° [7] а = 30,883° [9]

к (МоСо3)

Ni3Sn

№%, Р63/ттс

0,5133

0,5130

0,412 0,4128

При концентрации Со, % (ат.):

76 [2]

90-92 [6]

е (Мо2Со9)

Mg

hP2, Р^/ттс

0,25988

0,42124

При концентрации 82 % (ат.) Со и температуре 1100 °C [2]

Литература

Sykes W.P., Graff H.F. // Trans. ASM. 1935. V. 23. P. 249-283.

Quinn T.J., Hume-Rothery W. // J. Less-Common Met. 1963. V. 5. N 4. P. 314-324.

Huijwegen C.P., Rieck G.D. // J. Less-Common Met. 1974. V. 34. N 2. P. 309-314.

Brewer L., Lamoreaux R.H. / / Atomic Energy Review, Special Issue N 7 Molibdenum: Physico-Chemical Properties of its Compounds and Alloys. Vienna: International Atomic Energy Agency, 1980. P. 195—356.

Takayama T„ Wey Myeong Yong, Nichizawa T. // Trans. Japan Inst. Metals. 1981. V. 22. N 5. P. 315-325.

Bibring H„ Graf R„ Hebd C.R. // Compt. Rend. Acad. Sci. Paris. 1961. V. 252. N 26. P. 4160-4162.

Forsyth J.B., D’Alte Da Veiga L.M. II Acta Crystallogr. 1963. V. 16. N 6. P. 509-512.

Forsyth J.B., D’Alte Da Veiga L.M. // Acta Crystallogr. 1962. V. 15. N 6. P. 543-546.

Henglein E., Kohsok H. // Revue de Metallurgie. 1949. V. 46. P. 569.

КБ. Поварова

Co-N. КОБАЛЬТ—АЗОТ

Азот практически нерастворим в (Со) при температуре 1600 °C [1]. По данным работы [2] растворимость N в (аСо) при температуре 600 °C составляет 0,6 % (по массе) [2,5 % (ат.)]. Рентгеновским исследованием азотированного в NH3 порошка Со при температуре

Co—NaCo—NaРис. 20. Кривая растворимости Со в жидком NaРис. 20. Кривая растворимости Со в жидком NaCo—NbCo—Nb5151Рис. 21. Co—NbРис. 21. Co—Nb

Co—Na

Co—Na

Рис. 20. Кривая растворимости Со в жидком Na

Рис. 20. Кривая растворимости Со в жидком Na

Co—Nb

Co—Nb

51

51

Рис. 21. Co—Nb

Рис. 21. Co—Nb

380 °C установлено существование двух нитридов Co3N [7,34 % (по массе) N] и Co2N [10,7 % (по массе) N] [2]./

Нитрид Co3N стабилен в интервале концентраций 7,7—8 % (по массе) N и имеет гексагональную решетку из металлических атомов: а = 0,2663 нм, с = 0,4260 нм, с/а = 1,637 [при 7,7 % (по массе) N ]. Нитрид Co2N изоструктурный Со2С, имеет ромбически искаженную гексагональную упаковку с параметрами а = 0,2848 нм, b = = 0,4636 нм, с = 0,4339 нм.(

При электронно-графическом изучении нитридов Со в тонких пленках обнаружены также еще три нитрида Co4N, CorN и Co4N [3].

Литература

Busch Т., Dodd R.A. // Trans. AIME. 1960. V. 218. P. 488-490.

Yuza R., Sachsze W. // Z. Anorg. All. Chem. 1945. Bd. 253. N 1—2. S. 95—108.

Terao N. // Met. Sci. Rev. Met. 1960. V. 57. P. 96-100.

Г.П. Жмурко

Co—Na. КОБАЛЬТ-НАТРИЙ

В работе [1] проведен теоретический расчет линии ликвидус при температурах от 350 до -800 °C в системе Со—Na, результаты которого представлены на рис. 20.

Литература

1. Кузин А.Н., Люблинский И.Е., Бескоровайный Н.М. И Расчеты и экспериментальные методы построения диаграмм состояния: Сб. статей. М.: Наука, 1985. С. 113-118.

Л.Л. Зусман

Исследования [1] выполнены во всем интервале концентраций на сплавах, приготовленных в вакуумной дуговой печи в атмосфере гелия высокой чистоты из Nb чистотой 99,9 % (по массе) и Со электролитического чистотой 99,9 % (по массе). Сплавы подвергали гомогенизирующему отжигу в вакуумной печи и вакуумированных кварцевых ампулах.

Исследования проводили методами микроструктурного, рентгеновского, дифференциального термического, локального микрорентгеноспектрального анализов, а также измерением твердости и микротвердости, а для сплавов, богатых Со, измерением магнитной восприимчивости.

Система характеризуется наличием граничных твердых растворов (Nb), (аСо) и (еСо) и пяти интерметаллических соединений: NbCo (р), Лр NbCo2 (Л2), NbCo, (Л3), Nb2Co7 (%).

Два из них, NbCo и NbCo2, образуются конгруэнтно при температурах 1480 и 1520 °C и имеют области гомогенности [44—51 % (ат.) Со] и [66—73 (ат.) Со] соответственно.

Фаза Л[ образуется по перитектической реакции Ж + NbCo2 н Л] при температуре 1420 °C, а при 1200 °C распадается по эвтектоидной реакции At NbCo + NbCo2. По данным работы [3] Л] легко переохлаждается до комнатной температуры при скорости охлаждения 2,5—3 °С/с и более.

Соединение NbCo3 образуется по перитектической реакции Ж + + NbCo2 н NbCo3 при температуре 1240 °C и существует до температуры 1000 °C, при которой эвтектоидно распадается по реакции NbCo3 * NbCo2 + Nb2Co7. Область гомогенности соединения NbCo3 если и существует, то ее протяженность не превышает 1 % (ат.) [1].

Соединение Nb2Co7 образуется по перитектоидной реакции (аСо) + NbCo3 * Nb2Co7 при температуре 1050 °C, имеет узкую область гомогенности 77—79 % (ат.) Со.

Растворимость Со в (Nb) снижается с уменьшением температуры и составляет 5 % (ат.) при 1370 °C [3], 4 % (ат.) — при 1150 и 600 °C [1].

Растворимость Nb в (Со) равна 4 % (ат.) при температуре 1100 °C и 1 % (ат.) при температуре 800 °C [1].

В системе протекают три эвтектические реакции: Ж ** (Nb) + + NbCo при 1370 °C, Ж - NbCo + Aj при 1370 °C, Ж - NbCo3 + + (аСо) при 1210 °C.

Данные по кристаллической структуре приведены в табл. 19.

Таблица 19. Кристаллическая структура соединений системы Со—Nb

Соединение

Прототип

Символ Пир- сона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Источник

а

С

NbCo (р)

W6Fe7

/iA13, ВЗт

0,4928*

2,63*

[4]

MgZn2

АР12, Р63/шшс

0,4834± ±0,0002 0,4835 0,4832

0,7853± ±0,0004 0,7860 0,7864

[5]

[4] [И '

\ Соединение

Прототип

Символ Пир- сона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Источник

а

С

\ NbCo2 (Л2)

MgCu2

сЕ24, Fd3m

0,6788

—

[1, 2J

NbCo3 Q3)

*При концентра

MgNi2

щии 46 %

№24, P63/mmc

(ат.) Со.

0,4735

1,5456

111

Структурный тип соединения Nb2Co7 (%) не установлен.

Литература

Баталева С.К., Куприна В.В., Маркин В.Я. и др. // Вестник Моск. гос. ун-та. Сер. Химия. 1970. № 4.'С. 432-437.

Батмева С.К., Куприна В.В., Маркин В.Я. // Труды Моск. веч. металлург, ин-та. 1972. № 12. С. 467-469.

Шурин А.К., Дмитриева Г.И. Н Вопросы физики металлов и металловедения: Сб. статей. Киев: АН УССР. 1964. Т. 18. С. 175-177-

Raman А. // Trans. Met. Soc. AIME. 1966. V. 236. N 4. P. 561—565.

Кузьма Ю.Б., Шурин A.K., Дмитриева Г.И., Гладышевский Е.И. // Донов1д1 АН УРСР. 1964. № 5. С. 600-603.

Е.Н. Шефтель

Со—Nd. КОБАЛЬТ-^1ЕОДИМ

Диаграмма состояния Со—Nd исследована во всем интервале концентраций [1, 2] методами дифференциального термического, рентгеноструктурного и микроструктурного анализов и приведена на рис. 22 по [М].

Сплавы выплавляли в дуговой печи из Со чистотой 99,9 % (по массе) и Nd чистотой 99,07 % (по массе). В системе Со—Nd при кристаллизации образуются десять промежуточных фаз. Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии практически отсутствует [1].

Соединение CoNd3 образуется конгруэнтно при температуре 646 °C. Остальные промежуточные фазы образуются по перитектическим реакциям: Co,7Nd2 (1301 °C), Co^Nd (1266 °C), Co19Nd5 (1166 °C), Co7Nd2 (1161 °C); Co3Nd (1105 °C), Co2Nd (965 °C), Co3Nd2 (640 °C); Co, 7Nd2 (599 °C), Co3Nd7 (596 °C) [MJ. Предположительно соединения Co7Nd2 и Co3Nd2 существуют в двух модификациях. Температура полиморфного перехода Co3Nd2 — 583 °C.

В системе протекают две эвтектические реакции:

Ж « (Nd) + CoNd3 при 625 °C и 80 % (ат.) Nd;

Ж » Co3Nd7 + Со, 7Nd2 при 560 °C и 64 % (ат.) Nd.

Рис. 22. Со-Nd

В литературе указывается также на вероятность существования соединений Co2Nd5 [3], Co3Nd4, Co11Nd24, Co4Nd, Co29Nd7, Co13Nd3 [4].

Данные работы [5], полученные на основе дифференциального термического, рентгеновского, микрорентгеноспектрального анализов, в интервале концентраций 50—100 % (ат.) Со подтверждают существование семи промежуточных фаз. Однако по данным работы [5] соединение Co17Nd2 плавится конгруэнтно при температуре 1390 °C и образует эвтектику Ж (аСо) + Co17Nd2 при температуре 1306 °C и содержании 93 % (ат.) Со. Соединения Co5Nd, Co19Nd5, Co7Nd2, Co3Nd, Co2Nd, CoNd3 образуются по перитектическим реакциям при температурах 1266, 1152, 1116, 1110, 1050 и 650 °C соответственно.

Кристаллическая структура известных промежуточных фаз в системе Со—Nd приведена в табл. 20.

Таблица 20. Кристаллическая структура соединений системы Со—Nd

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Источник

а

6

С

CoNd3

Fe3C

оИ6, Рпта

0,7107

0,9750

0,6386

[1, 6, 7]

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Источник

a

b

c

Co2Nd5*

Mn5C2

mC28, С2/с

1,637

0,643

0,708

[31

Co3Nd7

Fe3Th7

АР20, Р63тс

0,9888

—

0,5937

[1, 4]

Со ^7 Nd2

—

—

0,4795

—

0,408

HI

Р63/ттс

0,479

—

0,407

[7]

Co3Nd4

Zr4Al3

hP7, Р6

0,5583

—

0,958

[4]

aCo3Nd2

La2Ni3

оС8, Стеа

0,4963

1,0006

0,7569

[1]

Co2Nd

MgCu2

сР24, Fd3m

0,7300 0,727

—

—

[8, 9]

[IJI, 10]

Co3Nd

PuNi3

АР13, R3m

0,5067

0,5073

—

2,476

2,474

[111

[12]

Co7Nd2 (ВТ)

Co7Gd2

hRl3, R3m

0,5059

—

3,643

[13, 14]

Co7Nd2 (HT)

Ni7Ce2

HP36, P^/mmc

0,5063

—

2,445

[13]

Col9Nd5

Co!9Ce5

hR24, R3m

0,5054

—

4,866

[1]

,CosNd

CaCu5

0,5026

—

0,3975

[Э]

Р6/mmm

0,5031

—

0,3977

[15-17]

Col7Nd2

Th2Znl7

AR 19, R3m

0,8428

—

1,2243

[17, 18]

CollNd24

’₽ = 96,7°.

Гексагон

Се^Соц

1льная сингс

AP70,

P63mc

1НИЯ.

0,9596

2,179

[4]

Литература

.• Ray А.Е. Ц Cobalt. 1974. N 1. Р. 13-20.

Buschow K.H.J. Ц Phillips Res. Rep. 1970. V. 26. N 1. P. 49-64.

Moreau J.-M., Paccard D. Ц Neta. Crystallogr. B. 1976. V. 32. N 6. P 1654-1657. t ^gh P P ’ Raman A. // Mater. Res. Bull. 1968. V. 3. N 10. P. 843-854.

q: ' Changheng W., Yuzhi Z., Ximei T., Xiaohua G. // Proc. 6th Nat. Symp. Phase Shenyang. Nov. 20-24. 1990. Shenyang. 1990. P. 93-94.

Buschow К.H.J., Goot A.S. H J. Less-Common Met. 1969. V. 18. N 3. P. 309-311.

Parth6 E., Moreau J.-M. // J. Less-Common Met. 1974. V. 53. N 1. P. 1—24.

Haszko S.E. // Trans. ASM. 1960. V. 219. N 5. P. 958.

Ross J.W., Crangle J. И Phys. Rev. 1964. V. 133. P. 509A-510A.

Harris I.R., Mansey R.C., Raynor G.V. // J. Less-Common Met. 1965. V. 9. N 4. P. 270-280.

Khan Y. // Acta Crystallogr. B. 1974. V. 30. N 6. P. 1533-1537.

Ostertag W. // Trans. AIME. 1967. V. 239. N 6. P. 690-693.

Buschow K.H.J. H Acta Crystallogr. B. 1970. V. 26. N 10. P. 1389-1392.

Khan Y„ Feldman D. // Z. Metallkund. 1973. Bd. 64. N 12. S. 853-854.

Hallwell A. // J. Less-Common Met. 1959. V. 1. P. 343—347.

Duright A.E. П Trans. ASM. 1961. V. 53. P. 479-500.

Khan Y. И Acta Crystallogr. B. 1973. V. 29. N 11. P. 2502-2507.

Ostertag W., Strnak K. // Acta Crystallogr. 1960. V. 21. N 4. P. 560—565.

В.П. Полякова

Co—Ni. КОБАЛЬТ—НИКЕЛЬ

Диаграмма состояния Co—Ni (рис. 23) построена по данным работ [1, М]. Кобальт и никель неограниченно растворимы друг в друге, образуя непрерывный ряд твердых растворов. Температуры ликвидуса и солидуса отличаются всего на йесколько градусов, поэтому кривые ликвидуса и солидуса сливаются в одну линию. При исследовании влияния Ni на а Со еСо превращение было показано, что с увеличением содержания Ni возрастает гистерезис этого бездиффузи- онного превращения. По результатам измерения плотности и магнитных свойств сплавов установлено, что сплавы, содержащие 22—32 % (ат.) Ni, двухфазны и состоят из («Со) + (еСо) [X]. По данным работы [1] концентрация Ni на границе перехода (аСо) - (аСо) + + (еСо) при различных температурах приведена ниже:

Температура, °C 475450400350250

Концентрация Ni, %(ат.) . . . .01324,53450

Максимальная растворимость Ni в (8Со), по данным этой работы, не превышает 5 % (ат.).

Анализируемые экспериментальные данные не являются полностью достоверными и требуют уточнения. Высказанное в работе [2] предположение об образовании сверхструктуры CoNi3 до сих пор нс имеет прямых экспериментальных подтверждений. По мнению авторов работы [3] аномалии, связываемые со сверхструктурой, могут быть объяснены образованием ближнего упорядочения.

Одномерно разупрочненная структура, образующаяся при (мартенситном) превращении в богатых Со сплавах, метастабильна и контролируется наряду с электронной структурой диффузионной подвижностью компонентов; истинные равновесия в этой области изучены плохо [4].

Рис. 23. Co—Ni

Литература

Lihl F. Ц Z. Metallkunde. 1955. Bd. 46. S. 434-441.

Taylor A. // J. Inst. Met. 1950. V. 77- P. 585-594.

Gupta K.P. И Scr. Metal. 1971. V. 5. N 4. P. 329-332.

Устинов А.И., Гаевский Ю.Ф., Рудь А.Д. и др. // Металлофизика. 1986. Т. 8. №4. С. 112-114.

В.П. Полякова

Рис. 24. Со—ОТемпература эвтектической реакции 1451 °C и концентрация кислорода в эвтектике 0,84 % (ат.) требуют уточнения. Растворимость О в жидком Со по данным работ [Ш] и [Э] приведена ниже:Рис. 24. Со—ОТемпература эвтектической реакции 1451 °C и концентрация кислорода в эвтектике 0,84 % (ат.) требуют уточнения. Растворимость О в жидком Со по данным работ [Ш] и [Э] приведена ниже:СоединениеПрототипСимвол Пирсо* на, пр.гр.Параметры решетки, нмИсточникaсСоОZnShP4, Рб^ГПС cFS, F43m0,320,450,52[Ш][Ш]Со3О4Al2MgO4cF56, Fdlm0,809—[X]СоединениеПрототипСимвол Пирсо* на, пр.гр.Параметры решетки, нмИсточникaсСоОZnShP4, Рб^ГПС cFS, F43m0,320,450,52[Ш][Ш]Со3О4Al2MgO4cF56, Fdlm0,809—[X]Структура соединения Со2О3 неизвестна.Структура соединения Со2О3 неизвестна.В.П. ПоляковаВ.П. ПоляковаТаблица 21. Кристаллическая структура соединений системы Со—ОТаблица 21. Кристаллическая структура соединений системы Со—О

Рис. 24. Со—О

Температура эвтектической реакции 1451 °C и концентрация кислорода в эвтектике 0,84 % (ат.) требуют уточнения. Растворимость О в жидком Со по данным работ [Ш] и [Э] приведена ниже:

Рис. 24. Со—О

Температура эвтектической реакции 1451 °C и концентрация кислорода в эвтектике 0,84 % (ат.) требуют уточнения. Растворимость О в жидком Со по данным работ [Ш] и [Э] приведена ниже:

Соединение

Прототип

Символ Пирсо* на, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Источник

a

с

СоО

ZnS

hP4, Рб^ГПС cFS, F43m

0,32

0,45

0,52

[Ш]

[Ш]

Со3О4

Al2MgO4

cF56, Fdlm

0,809

—

[X]

Соединение

Прототип

Символ Пирсо* на, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Источник

a

с

СоО

ZnS

hP4, Рб^ГПС cFS, F43m

0,32

0,45

0,52

[Ш]

[Ш]

Со3О4

Al2MgO4

cF56, Fdlm

0,809

—

[X]

Структура соединения Со2О3 неизвестна.

Структура соединения Со2О3 неизвестна.

В.П. Полякова

В.П. Полякова

Таблица 21. Кристаллическая структура соединений системы Со—О

Таблица 21. Кристаллическая структура соединений системы Со—О

Со-0. КОБАЛЬТ—КИСЛОРОД

Полностью диаграмма состояния Со—О не построена. На рис. 24 приведена богатая Со часть диаграммы состояния от 0 до 3,5 % (ат.) О [X].

Температура, °C 1700165016001550

Растворимость О, % (по массе):

1Ш] 0,520,380,280,20

[Э] -0,280,240,19

В системе существуют три оксида СоО, Со3О4 и Со2О3 [X, Э, Ш]. Установлено, что при температуре выше 1000 °C в системе существует только одно соединение СоО. Температура плавления СоО составляет 1810 °C [Ш|. Область его гомогенности 50—51,7 % (ат.) О [Э]. Соединение Со3О4 имеет область гомогенности, равную 56,7—58,5 % (ат.) О. При температуре 900 °C Со3О4 разлагается с образованием

СоО107 [51,7 % (ат.) О] [Э]. Соединение Со2О3 стабильно при температуре ниже 300 °C.

Кристаллическая структура оксидов приведена в табл. 21.

Со—Os. КОБАЛЬТ—ОСМИЙ

Экспериментальных данных по системе Со—Os очень мало. Пред- 1 полагаемая диаграмма состояния системы Со—Os построена по дан- i| ' ным рентгеноструктурного и микроструктурного анализов, приведен- f ным в работе [1]. Установлено, что (еСо) и Os образуют непрерывный ряд твердых растворов (рис. 25). Значения параметров кристаллической ГПУ решетки сплавов лежат на прямой, соединяющей

Рис. 25. Со—Os

значения параметров решетки исходных компонентов. Металлографический анализ сплавов в интервале концентраций 30—73 % (ат.) Os после отжига позволяет предположить широкую область существования твердых растворов. Магнитным анализом сплавов определены кривые превращения при температуре до 1200 °C. Диаграмма состояния Со—Os требует детального изучения.

Литература

KOster W., Horn Е. // Z. Metallkunde. 1952. Bd. 43. N 12. S. 444-449.

В П. Полякова

Co—Pb. КОБАЛЬТ—СВИНЕЦ

Информация о взаимодействии Со с РЬ приведена в работах [X, Э, Ш]. Диаграмма состояния Со—РЬ, исследованная методами термического анализа, химическим анализом закаленных сплавов и по данным микроструктурного анализа, представлена на рис. 26 [1,2].

РЬ, °/о ( по массе)

Рис. 26. Со—РЬРис. 26. Со—РЬ

Рис. 26. Со—РЬ

Рис. 26. Со—РЬ

Кобальт и свинец практически не растворяются друг в друге в

твердом состоянии (растворимость РЬ в (Со) составляет примерно 1,2- 10"3 % (по массе) [3]) и почти во всем диапазоне концентраций

не смешиваются в жидком состоянии.

Температура, °C . . .J Растворимость Со:% (по массе) . . .Температура, °C . . .J Растворимость Со:% (по массе) . . .Растворимость Со в ниже:Растворимость Со в ниже:Согласно работе [1] температура эвтектики лишь на ~0,5 °C ниже ? точки плавления РЬ, а температура монотектической реакции Ж * («Со) + Ж2 равна 1490 °C (т.е. на 5 °C ниже температуры плавле- Иния чистого Со) [2].

Температура, °C . . .

J Растворимость Со:

% (по массе) . . .

Температура, °C . . .

J Растворимость Со:

% (по массе) . . .

Растворимость Со в ниже:

Растворимость Со в ниже:

8009001000110012001300150015500,010,020,030,060,100,200,240,330,050,100,160,230,400,700,841,158009001000110012001300150015500,010,020,030,060,100,200,240,330,050,100,160,230,400,700,841,15жидком Pb по данным работ [1,2] приведенажидком Pb по данным работ [1,2] приведенайХ Литература*1. Stevenson D.A., Wulf J. // Trans. AIME. 1961. V. 221. P. 271-275.•i '2. Schenck H., Frohberg M.G. // Z. Erzberg. Metallhuttenwesen. 1962.S. 512-513.йХ Литература*1. Stevenson D.A., Wulf J. // Trans. AIME. 1961. V. 221. P. 271-275.•i '2. Schenck H., Frohberg M.G. // Z. Erzberg. Metallhuttenwesen. 1962.S. 512-513.Bd. 15.Bd. 15.Tammann G., Oelsen W. // Z. Anorg. All. Chem. 1930. Bd. 186. S. 279—280.

800

900

1000

1100

1200

1300

1500

1550

0,01

0,02

0,03

0,06

0,10

0,20

0,24

0,33

0,05

0,10

0,16

0,23

0,40

0,70

0,84

1,15

800

900

1000

1100

1200

1300

1500

1550

0,01

0,02

0,03

0,06

0,10

0,20

0,24

0,33

0,05

0,10

0,16

0,23

0,40

0,70

0,84

1,15

жидком Pb по данным работ [1,2] приведена

жидком Pb по данным работ [1,2] приведена

йХ Литература

*1. Stevenson D.A., Wulf J. // Trans. AIME. 1961. V. 221. P. 271-275.

•i '2. Schenck H., Frohberg M.G. // Z. Erzberg. Metallhuttenwesen. 1962.

S. 512-513.

йХ Литература

*1. Stevenson D.A., Wulf J. // Trans. AIME. 1961. V. 221. P. 271-275.

•i '2. Schenck H., Frohberg M.G. // Z. Erzberg. Metallhuttenwesen. 1962.

S. 512-513.

Bd. 15.

Bd. 15.

Л. Л. Зусман

Co—Pd. КОБАЛЬТ—ПАЛЛАДИЙ

Информация о взаимодействии Со с Pd приведена в работах [X, Э]. Диаграмма состояния представлена на рис. 27 [X, Э, 1]. Область ликвидус—солидус в этой системе изучена довольно давно [X]. Упорядочение в твердых растворах обнаружено и изучено методом электронной дифракции в работе [1] на образцах, приготовленных прокаткой сплавов, полученных в плазменной печи, и совместным осаждением паров компонентов на поверхность NaCl при температуре 320-350 °C.

В системе обнаружены две упорядоченные фазы CoPd и CoPd3. Фаза CoPd существует, по-видимому, в узком интервале концентраций вблизи идеального состава (получить однофазные образцы не удалось). Фаза CoPd3 обладает значительной областью гомогенности.

Температура разупорядоче^ия фазы CoPd выше 850 °C, а фазы CoPd3 — 830 °C (максимальная температура разупорядочения соответствует составу с 80 % (ат.) Pd) [1] .

Предположительно в области концентраций 80—90 % (по массе) Pd может происходить дальнейшее упорядочение и образование более сложных сверхструктур.

В работе [2] обнаружена фаза Co3Pd, но использованный метод (изучение потенциалов электрохимического растворения сплавов в кислоте) и способ приготовления образцов (совместное химическое осаждение из водных растворов солей) вызывают сомнение в том, что полученные данные относятся к равновесной диаграмме состояния.

Рис. 27. Co—Pd

На рис. 27 указано также положение температур Кюри (магнитные превращения) для Со—Pd сплавов: ферромагнетизм сохраняется при концентрации до 99,0 % (ат.) Pd (температура Кюри равна 7 К) [Э].

Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 22.

Таблица 22. Кристаллическая структура соединений системы Со—Pd

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Примечание

а

с

CoPd

CuAu

tP4, Р4/ттт

0,4048

0,4106

0,3928

0,3888

В образцах Со + CoPd В образцах CoPd + + CoPd3

CoPd3

Cu3Au

сР4, РтЗт

0,3820

—

—

Литература

1. Matsuo Y. // J. Phys. Soc. Japan. 1972. V. 32. N 4. P. 972-978.

2. Mallat T., Petro J., Marczis L. // J/. Electroanal. Chern. Interfac. Electrochem. 1986. V. 208. N 1. P. 169-173.

B.H. Кузнецов

Co—Рг. КОБАЛЬТ-ПРАЗЕОДИМ

Диаграмма состояния Co—Рг в полном интервале концентраций изучена, подробно описана в работах [1—3] и приведена на рис. 28.

Сплавы синтезировали в дуговой печи в атмосфере Аг и гомогенизировали в эвакуированных кварцевых ампулах, используя Со чистотой 99,9 % (по массе) и Рг чистотой 99,75 % (по массе). Исследование выполнено с помощью дифференциального термического, рентгеноструктурного и микроскопического анализов.

Согласно диаграмме состояния в системе Со—Рг образуется девять двойных соединений. Только наиболее богатое Рг соединение СоРг3 образуется из расплава при температуре 588 °C. Все остальные соединения образуются по перитектическим реакциям [1—3].

В работе [4] установлено существование восьми соединений, причем только два из них отличаются по типу образования и составу от полученных в работах [1—3]. Так, два соединения СоРг3 и Со17Рг2 плавятся конгруэнтно при 580 и -1354 °C соответственно. Остальные шесть соединений образуются по перитектическим реак-

По данным работ [1—3] в системе кристаллизуются две эвтектики, по данным работы [4] — три эвтектики.

аств°римость Рг в Со в твердом состоянии незначительна (при ^^ературе 1000 °C она ^0,03 % (ат.)).

Работам Л[1^цПРИВеДеНЫ нонваРиантные реакДии в системе согласно

Рис. 28. Co-Pr

Температура, °C

Реакция

[1-3]

[4]

5к + («Со) •• Со,7Рг2

1271

—

Ж •* Со)7Рг2

—

1354

Ж + Со|7Рг2 •• Со5Рг

1229

1231±3

Ж + Со5Рг - Со,9Рг5

1125

1130±3

Ж + Со|9Рг5 •* Со7Рг2

1118

1120±3

Ж + Со7Рг2 * Со3Рг

1057

1065±3

Ж + Со3Рг « Со2Рг

931

930±5

Ж + Со2Рг « Со, 7Рг2

598

—

Ж + СоРг3 « Со3Рг7

558

—

Ж + Со2Рг « Со3Рг4

—

588±2

Ж* « (аРг) + СоРг3

570

570±2

Ж •* Со3Рг7 + Со, 7Рг2

541

—

Ж** - Со3Рг + Со3Рг7

—

533±3

Ж*** - СоРг2 + (аСо)

—

1296

При концентрации 19,5 % (ат.) Со.

“При концентрации 34,0 % (ат.) Со.

"*При концентрации 93,0 % (ат.) Со.

«блица 2 3. Нонвариантные реакции в системе Со—Рг

Данные по кристаллической структуре соединений в системе Со—Рг обобщены в работе [5] и приведены в табл. 24.

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

а

b

с

Со17Рг2

Zn,7Th2

Ай 19,

0,8436

—

\,221Ь

R3m

Со5Рг

Cu5Ca

hP6, РЫттт

0,5032

—

0,3992

Со,9Рг5

Со19Се5

АР24,

0,5053

—

4,871

R3m

Таблица 24. Кристаллическая структура соединений системы Со—Рг

3 Зак. 2144

СоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр.гр.Параметры решетки, нмabcСо7Рг2 (ВТ). С°7^г2AR18, - i iJ?3m0,50603,643 ”Со7Рг2 (НТ)Ni7Ce2AP36 РЬ^/ттс0,5058—-2,4470CojPrNi3PuR3m0,50662,477Со2РгCu2MgcF2A, Fd3m0,7306——СО; 7Рг2Col7Nd2. P63/mmc0,479—0,407СоРг3CFe3oPY6, Pnma0,7130,9820,442Со5Рг2**Р - 96,8°.C2Mn5mC28, C2k1,6540,64800,710 IСоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр.гр.Параметры решетки, нмabcСо7Рг2 (ВТ). С°7^г2AR18, - i iJ?3m0,50603,643 ”Со7Рг2 (НТ)Ni7Ce2AP36 РЬ^/ттс0,5058—-2,4470CojPrNi3PuR3m0,50662,477Со2РгCu2MgcF2A, Fd3m0,7306——СО; 7Рг2Col7Nd2. P63/mmc0,479—0,407СоРг3CFe3oPY6, Pnma0,7130,9820,442Со5Рг2**Р - 96,8°.C2Mn5mC28, C2k1,6540,64800,710 IСоPt, % (am.)PtСоPt, % (am.)Pt

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

a

b

c

Со7Рг2 (ВТ)

. С°7^г2

AR18, - i iJ?3m

0,5060

3,643 ”

Со7Рг2 (НТ)

Ni7Ce2

AP36 РЬ^/ттс

0,5058

—-

2,4470

CojPr

Ni3Pu

R3m

0,5066

2,477

Со2Рг

Cu2Mg

cF2A, Fd3m

0,7306

—

—

СО; 7Рг2

Col7Nd2

. P63/mmc

0,479

—

0,407

СоРг3

CFe3

oPY6, Pnma

0,713

0,982

0,442

Со5Рг2*

*Р - 96,8°.

C2Mn5

mC28, C2k

1,654

0,6480

0,710 I

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

a

b

c

Со7Рг2 (ВТ)

. С°7^г2

AR18, - i iJ?3m

0,5060

3,643 ”

Со7Рг2 (НТ)

Ni7Ce2

AP36 РЬ^/ттс

0,5058

—-

2,4470

CojPr

Ni3Pu

R3m

0,5066

2,477

Со2Рг

Cu2Mg

cF2A, Fd3m

0,7306

—

—

СО; 7Рг2

Col7Nd2

. P63/mmc

0,479

—

0,407

СоРг3

CFe3

oPY6, Pnma

0,713

0,982

0,442

Со5Рг2*

*Р - 96,8°.

C2Mn5

mC28, C2k

1,654

0,6480

0,710 I

СоPt, % (am.)Pt

СоPt, % (am.)Pt

Соединение Со7Рг2 существует в двух полиморфных модификациях: гексагональной и ромбической [5]. В работе [б] указано на существование соединения Со2Рг5.

В работе [4] сообщается о неустойчивости фазы Со5Рг. Она при температуре <850 °C претерпевает частичный распад по спинодально- му механизму.

Структура соединения Со3Рг7 неизвестна.

Литература

Ray А.Е. // Cobalt. 1974. V. 1. Р. 13-20.

Buschow K.H.J. // Phillips Res. Rep. 1971. V. 26. N 1. P. 49-64.

Ray A.E., Bierman A.T., Harmer R.S. et al. // Cobalt. 1973. V. 4. N 4 P. 103-106.

Changheng W., Yuzhi Z., Ximei T„ Xiaohua G. // Proc. 6th Nat. Symp. Phase Diagr. Shenyang. Nov. 20—24. 1990. Shenyang. 1990. P. 87—89.

Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соедине ний редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 255 с.

Moreau J.-M., Paccard D. // Acta Crystallogr. В. 1976. V. 32. N 6. P. 1654— 1657.

Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский, М.А. Тылкин^

■ go-Pt. КОБАЛЬТ—ПЛАТИНА

- • ; Информация о взаимодействии Со с Pt приведена в работах [X, Щ]. Диаграмма состояния Со—Pt построена по данным работ [X, 1, 2] и представлена на рис. 29. Компоненты этой системы образуют Непрерывный ряд твердых растворов. На кривых ликвидус—солидус Доказано наличие минимума, который находится при температуре ' 1465 °C. Кривые ликвидус и солидус, по всей вероятности, очень , близки друг к другу.

Рис- 29. Со—pt 3*

В системе образуются две упорядоченные фазы CoPt с простой тетрагональной решеткой и CoPt3 с ГЦК решеткой [X, Ш, 1]. Границы упорядоченных фаз тщательно исследованы с помощью рентгеновского и нейтронографического методов [2]. Полученные данные хорошо согласуются с результатами, показанными на рис. 29. В работе [2] также выполнен теоретический анализ упорядочения в этой системе с учетом ’’химических” и магнитных взаимодействий атомов.

Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 25.

Таблица 25. Кристаллическая структура соединений системы Со—Pt [X, 1]

Соединение

Прототип

Символ Пир- сона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

а

с

CoPt

CoPt3

CuAu

Cu3Au

1Р4, Р4Гттт

сР4, РтЗт

0,2677

0,3831

0,368^

Литература

1. Berg Н„ Cohen MJ. И Metal. Trans. 1972. V. 3. N 12. Р. 1797-1799.

2. Инден Г. // Диаграммы фаз в сплавах: Пер. с англ. // Под ред. А.Я. Беленького. М.: Мир. 1986. С. 114-127.

В.Н. Кузнецов

Со-Ри. КОБАЛЬТ—ПЛУТОНИЙ

Информация о взаимодействии Со и Ри приведена в работах [X, Э, Ш]. Диаграмма состояния системы Со—Ри построена в работах [1, 2]. Результаты обоих исследований хорошо совпадают.

На рис. 30 представлена диаграмма состояния, построенная по результатам термического, микроструктурного, рентгеноструктурного и дилатометрического анализов 11].

В системе образуются шесть соединений: Co17Pu2, Co3Pu, Со2Ри, CoPu2, СоРи3 и СоРи6, из которых только одно Со2Ри плавится конгруэнтно при -1300 °C. Соединения Co17Pu2, Co3Pu, СоРи2 и СоРи3 образуются по перитектическим реакциям при температурах 1210, 1230, 605 и 442 °C соответственно, а соединение СоРи6 образуется по перитектоидной реакции при температуре 395 °C.

В системе кристаллизуется две эвтектики: Co17Pu2 + Со3Ри при температуре 1170 °C и СоРи3 + (бРи) при температуре 405 °C и содержании 88 % (ат.) Ри.

Соединения СоРи3 и СоРи2 обладают небольшой областью гомогенности.

По данным работы [3], на рис. 30 (верхний угол) представлена часть диаграммы состояния в области, богатой Ри, которая характеризует равновесие между фазами 6, д' и е.

Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 26 [1—6]. Для соединения Со3Ри указаны три типа структур, относящихся к триклинной, гексагональной и ромбической сингониям.

Таблица 26. Кристаллическая структура соединений системы Со—Ри

Соединение

Прототип

Т Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Источник

а

b

С

СоРиД

—

—

1,0475 (5)

—

0,5340 (5)

[1]

СоРи3

Re3B

оС16, Стет

0,3475 (4)

1,0976 (10)

0,9220 (8)

[1, 4, 6]

СоРи2‘2

—

0,7803— 0,7732

—

0,3606 (5)- 0,3654 (5)

[1]

Со2Ри

MgCu2

CF24, Fd Зт

0,7095 (5)

0,7075 (5)

[1]

[5]

Со3Ри*3

—

—

0,8635 (10)

Со3Ри’2

Со3Ри*4

—

—

0,5003 1,413

0,493

2,442 (6) 0,993

[1]

[1]

[1]

Co)7Puj’2

—

—

0,8327 (5)

—

0,8107 (5)

(X, 1]

’’Тетрагональная сингония.

^Гексагональная сингония. *3Триклинная сингония, а - 33,66°. *4Ромбическая сингония.

Литература

Poole D.M. // Plutonium. London: Claver-Hume Press Ltd. 1961. P. 267—280.

Schonfeld F.W. // The Metal Plutonium. Chicago: University of Chicago Press. 1961. P. 240-254.

Elliott R.O., Larson A.C. // The Metal Plutonium. Chicago: University of Chicago Press. 1961. P. 265-280.

Schonfeld F.W. // The Metallurgy and Fuels, Progress in Nuclear Energy. Ser. V. V. 2. New York: Pergomon Press, 1959. P. 579—599.

Runnals O.J. // Can. J. Chern. 1956. V. 34. P. 133-145.

Larson A.C., Cromer D.T., Roof R.B. // Acta Crystallogr. 1963. V. 16. P. 835-836.

M.A. Тылкина, А.Л. Татаркина, E.M. Соколовская

Co-Re. КОБАЛЬТ—РЕНИЙ

Диаграммы состояния Со—Re, построенные в работах [1, 2] во всем интервале концентраций, в основном совпадают. Сплавы исследовали методами рентгеноструктурного, микроструктурного, термического и магнитного анализов [1]. В работе [2] использовали эти же методы, а также рентгеноспектральный анализ, определение твердос-

Re, % (no массе)

0 10 20 30 RO 5060708090

Рис. 31. Co—Re

ти и электросопротивления. Сплавы приготовляли в дуговой печи в атмосфере гелия. Гомогенизирующий отжиг проводили в вакууме при 1300 °C в течение 200 ч; а закалку сплавов — от 800 и 1000 °C после выдержки 1000 и 750 ч соответственно в эвакуированных ампулах. Исходные металлы: монокристаллический Re и электролитический Со чистотой 99,99 % (по массе).

Диаграмма состояния системы (рис. 31) — перитектического типа [2]. Соединений не обнаружено. Установлен непрерывный ряд твердых растворов с ГПУ решеткой между (еСо) и (Re). Область твердых растворов в («Со) невелика и обладает ГЦК решеткой. Двухфазная область («Со) + (еСо, Re) находится при температурах выше температуры полиморфного превращения Со (422 °C) и ниже температуры перитектики (-1550 °C). При температуре 1550 °C граница растворимости Re в (аСо) проходит около 15 % (ат.), в («Со) — около 25 % (ат.) Re. Рений линейно понижает точку Кюри, граница ферромагнитной области лежит при 10 % (ат.) Re.

Литература

KOster W., Horn Е. // Z. Metallkunde. 1952. Bd. 43. N 2. S. 144.

Иютина И.А., Куприна В.В., Соколовская Е.М. и др. // Исследование и применение рения: Сб. статей. М.: Наука, 1975. С. 54—56.

М.А. Тылкина

Co—Rh. КОБАЛЬТ—РОДИЙ

Равновесная диаграмма состояния системы Со—Rh не изучена. Гипотетическая диаграмма состояния по данным работ [1,2] представлена на рис. 32. Rh и («Со) образуют непрерывный ряд твердых растворов. Поскольку отжиг при 1400 °C приводит к частичному оплавлению сплавов, содержащих 57,2 % (ат.) и 75,2 % (ат.) Rh, можно предположить наличие минимума на кривых ликвидус-солидус.

Положение линий начала мартенситных превращений (аСо) - - (еСо) и (еСо) - (аСо) изучено в области концентраций до 50 % (ат.) Rh. Кривые получены методами магнитного и дилатометрического анализов.

Литература

KOster W., Horn Е. // Z. Metallkunde. 1952. Bd. 43. S. 444-449.

Благородные металлы: Справочник / Под ред. Е.М. Савицкого. М.: Металлургия, 1984. 592 с.

Со-Ru. КОБАЛЬТ—РУТЕНИЙ

Диаграмма состояния Со—Ru, приведенная на рис. 33, построена по данным работ [X, 1]. Положение равновесных фазовых границ известно лишь при температурах между 1000 и 1200 °C, при более низких температурах кривые указывают начало и конец мартенситного перехода е * а, а при более высоких являются ’’гипотетическими”. Перитектическая реакция протекает при температуре -1450 °C. Рентгенографическим методом установлена непрерывная растворимость между (еСо) и Ru. Поскольку сплавы, содержащие 9 и 12 % (ат.) Ru, частично оплавлялись при 1400 °C, на кривых ликвидус—солидус твердого раствора («Со), по-видимому, имеется минимум.

СоRu, °/= / ат )Ки

Рис. 33. Co-Ru

Литература

1. KOster W„ Horn Е. // Z. Metallkunde. 1952. 1952. Bd. 43. S. 444-449.

B.H. Кузнецов

Co-S. КОБАЛЬТ—СЕРА

На рис. 34 приведена диаграмма состояния Со—S при давлении 0,1 МПа, построенная в работе [1] на основании результатов собственного экспериментального исследования и обобщения литературных данных. В работе [ 1 ] для приготовления сплавов был использо-

ван электролитический Со, содержащий -0,5 % № и <0,3 % других примесей, а для контрольных сплавов — Со высокой чистоты, содержащий <0,0007 % примесей; S чистотой >99,99 %. Исследование проводили методами термического, металлографического, рентгеновского и химического анализов сплавов, закаленных от 930, 850, 780, 600 и 200 °C. В системе установлено существование пяти соединений.

Соединение Co4S3±x имеет область гомогенности 42,2—44,2 % (ат.) S при температуре 845 °C и 42,5-43,8 % (ат.) S при температуре 805 °C; эта фаза может существовать только при высоких температурах и закалкой не фиксируется; ее структура неизвестна.

Соединение CogS8 не имеет области гомогенности; оно имеет структуру собственного типа (символ Пирсона cF^, пр.гр. Fm3m?) с параметром решетки а = 0,9927±0,0001 нм [X].

Соединение рСо81+х в области концентраций 50,9—51,6 % (ат.) 8 при температуре 600 °C имеет структуру типа NiAs (В8) с парамет-

рами a = 0,3374 нм и с = 0,5187 нм при насыщении Со и а = = 0,3368 нм и с = 0,5170 нм при насыщении S. Эта фаза непрерывно переходит в фазу р' Со81+х, которая существует в области концентрации 51,6— 54,0 % (ат.) S при температуре 600 °C. Она является сверхструктурной по отношению к NiAs и имеет утроенные параметры решетки.

Соединение Co3S4 имеет гранецентрированную кубическую структуру типа шпинели (тип Co3S4) с параметром решетки а = = 0,9477 нм; область гомогенности отсутствует.

Соединение CoS2 также не имеет заметной области гомогенности; ее структура типа FeS2 (С2), а = 0,55343±0,00001 нм.

В обзоре [Э] указывается на возможность существования фазы Co2S3 со структурой шпинели с кобальтовыми вакансиями (параметр решетки а = 0,944 нм), которая однако получена лишь химическим путем.

Литература

Кузнецов В.Г., Соколова М.А., Палкина К.К., Попова З.В. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1965. Т. 1. № 5. С. 675—689.

Л.С. Гузей

Co-Sb. КОБАЛЬТ—СУРЬМА

Система Со—Sb исследована в полном интервале концентраций методами дифференциального термического, рентгеноструктурного и микроструктурного анализов, измерения свойств [X, Э, 1]. Наиболее достоверная диаграмма состояния Со—Sb (рис. 35) построена на основе анализа литературных данных [2].

Система Со—Sb представляет собой сложную систему с тремя промежуточными фазами: р (CoSb), у (CoSb2) и 6 (CoSb3). Соединение CoSb плавится конгруэнтно при температуре -1202 °C й имеет область гомогенности 48—51 % (ат.) Sb [2]. По перитектическим реакциям образуются соединения CoSb2 и CoSb3 при температурах 931 и 876 °C соответственно. Фаза CoSb2 существует в двух модификациях и имеет область гомогенности 64—67 % (ат.) Sb. Температура полиморфного перехода в соединении CoSb2 -377 °C [2]. В более ранних работах [1] указывается значение температуры полиморфного перехода CoSb2 420—435 °C.

В системе наблюдаются два эвтектических равновесия [2]:

Ж - («Со) + CoSb при 1113 °C и 25,5 % (ат.) Sb;

Ж * (Sb) + CoSb3 при 623 °C и -96 % (ат.) Sb. .

По данным работы [1] температуры эвтектических равновесий -1080 и 620 °C соответственно.

Рис. 35. Со—Sb

Максимальная растворимость Sb в (Со) составляет -2,5 % (ат.) при температуре эвтектики [3] (-7 % (ат.) по данным работы [1]). Кобальт практически нерастворим в (Sb).

Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл. 27.

Таблица 2 7. Кристаллическая структура соединений системы Со—Sb [3]

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

а

b

с

CoSb

NiAs

АР4, Р63/ ттс

0,3916- 0,3871

—

0,5191- 0,5193

CoSb2 (у)

FeS2

оР6, Ртпт

0,5596

0,6373

0,3370

CoSb2 (у')*

CoSb2

тР12, Р2,/с

0,652

0,638

0,655

CoSb3

*Р - 118,2°.

CoAs3

с/32, /m3

0,9036

—-

—-

- литература

V Chen Т., Mikkelsen S.C., Charion G.B. // J. Crystal Growth. 1978. V. 43. N 1. P. 5^-12.

Ishida K., Nishizawa T. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11. N 3. P. 243-248.

Е.И. Гладышевский, О. И. Бодак, В. К. Печорский

Со—Sc. КОБАЛЬТ—СКАНДИЙ

О существовании в системе Со—Sc соединений Co2Sc, CoSc и CoSc2 сообщается в работах [Э, Ш]. Диаграмма состояния системы во всем интервале концентраций (кроме кривой ликвидуса в интервале концентраций 80—100 % (ат.) Sc) построена в работе [1]. Иссле-

дование проведено методами рентгенографического, микроструктурного, микрорентгеноспектрального и дифференциального термического анализов. Исходные металлы: Sc чистотой 99,84 % (по массе) и Со чистотой 99,9 % (по массе). На рис. 36 приведена диаграмма состояния по данным работы [1]. Кривая ликвидуса в области, богатой Sc, построена гипотетически.

В системе образуются четыре соединения. Два соединения Co2Sc и CoSc2 плавятся конгруэнтно при температурах 1520 и 840 °C соответственно. Область гомогенности соединения Co2Sc расположена от 31 до 36 % (ат.) Sc и практически не зависит от температуры.

Соединения CoSc и CoSc3 образуются по перитектическим реакциям при 1050 и 870 °C соответственно. Состав соединения CoSc несколько смещен от стехиометрического в сторону Sc (содержание Sc равно 52 % (ат.)).

В системе протекают три эвтектических превращения:

Ж * («Со) + Co2Sc при 1140 °C,

Ж * CoSc + CoSc2 при 820 °C,

Ж CoSc2 + CoSc3 при 780 °C.

Взаимная растворимость Со и Sc не превышает 1 % (ат.).

Данные по кристаллической структуре соединений приведены в табл. 28.

Таблица 28. Кристаллическая структура соединений системы Со—Sc (1]

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Примечание

а

b

с

Co2Sc

MgCu2

cF24, Fd3m

0,690

При концентрации Sc, % (ат.):

—

—

31

0,692

—

—

36

CoSc

CsCl

сР2,

0,3154

—

—

При концентрации

Pm3m

52 % (ат.) Sc

CoSc2

CuA12

tl\2, /4/mcm

0,6342

—

0,5643

—•

CoSc3*

PuBr3

—

0,337

0,995

0,537

—

Ромбическая сингония.

Литература

1. Маркин В.Я., Гавриленко И.С., Петьков В.В., Белянина Н.Н. // Металлофизика. 1978. Вып. 73. С. 39-45.

l<V-Se. КОБАЛЬТ—СЕЛЕН

F ^Информация о взаимодействии Co c Se приведена в работах [X, ; Э, Ш, 1—4]. Диаграмма состояния Со—Se (рис. 37) построена по : обобщенным данным работы [X] с учетом данных [Э, Ш, 1—3].

В системе установлено образование трех фаз: Co9Se8, CoSe (у) и CoSe2. Фаза Co9Se8 [44,4 % (ат.) Se] обладает очень узкой областью гомогенности, образуется по перитектоидной реакции, температура которой точно не установлена и предполагается 400—600 °C [1]. Фаза : Co9Seg имеет ГЦК решетку с параметром а = 1,0431 нм [1].

ISe, в/« (по массе)

‘0 10 20 30 40506070

—-пг-тппп1

IKIKI ^ + *1I ^ + *114481448ЗАЗА13001300120012001120'1120'1055105511001100WOO'WOO'SOO*SOO*900900800800(o<C0)(o<C0)700700600600500500422°422°40 O'40 O'(£00)(£00)1495Д14001495Д140040A40A300300

IK

IK

I ^ + *1

I ^ + *1

1448

1448

ЗА

ЗА

1300

1300

1200

1200

1120'

1120'

1055

1055

1100

1100

WOO'

WOO'

SOO*

SOO*

900

900

800

800

(o<C0)

(o<C0)

700

700

600

600

500

500

422°

422°

40 O'

40 O'

(£00)

(£00)

1495Д

1400

1495Д

1400

40A

40A

300

300

20304050Se,°/.(am)20304050Se,°/.(am)60 7060 70

20304050

Se,°/.(am)

20304050

Se,°/.(am)

60 70

60 70

200 Ib010

Рис. 37. Co—Se

Фаза CoSe (у) обладает областью гомогенности 50,4—57,8 % (ат.) Se при температуре 600 °C и 51,2—56,8 % (ат.) Se при температуре 400 °C. Внутри области гомогенности этой фазы имеет место непрерывный переход от гексагональной структуры Yi типа NiAs (а = = 0,36294 нм, с = 0,53006 нм) к моноклинной структуре у2, существующей при содержании Se более 54,9 % (ат.); для состава с 56,8 % (ат.) Se параметры ячейки: а = 0,61372 нм, b = 0,35673 нм, с = = 0,51976 нм, р = 91,22°.

Фаза CoSe2 образуется по перитектической реакции при температуре -960 °C, имеет узкую область гомогенности; структуру типа FeS2, а = 0,58588 нм для стехиометрического состава и 0,58611 нм для CoScj 9.

В работе [4] приведена р—Т-диаграмма в интервале температур 700—1100 °C и давлений Se от 1,ЗЗх10'4 до 1,ЗЗх106 Па.

Литература

Bohm F. И Acta Chem. Scand. 1955. V. 9. Р. 1510-1522.

Дудкин Л.Д., Вайданич В.И. // Физика твердого тела. 1960. Т. 2. С. 1526— 1532.

Eror N.G., Wagner J.B., Jr. И Acta Metall. 1963. V. 11. Р. 1339-1345.

Yusutoshi N., Kenzo 1.11 J. Japan Inst. Metals. 1971. V. 35. N 11. P. 1031-1034.

Л.С. Гузей

Co—Si. КОБАЛЬТ—КРЕМНИЙ

Диаграмма состояния системы Со—Si (рис. 38) построена на основании данных работ [X, 1—3].

Характер фазовых равновесий в системе требует дополнительных исследований. Наиболее достоверным можно считать образование соединений CoSi2, CoSi, Co2Si конгруэнтно при температурах -1326, 1460 и 1332 °C [X, 1—3]. В литературе имеются неоднозначные данные о существовании соединения Co3Si [X, Ш, 4]. Согласно работе [X] соединение Co3Si образуется по перитектической реакции при температуре 1212 °C и эвтектоидно распадается при температуре 1170 °C. По данным работ [Ш, 5], фаза Co3Si выпадает из пересыщенного твердого раствора («Со) при температурах ниже 570 °C.

Растворимость Со в (Si) весьма мала: при температуре 1200 °C она составляет 1016 см'3 (ретроградный максимум) [1, 2]. Растворимость Si в (Со) требует уточнения.

Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл. 29.

Рис. 38. Co—Si

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Источник

a

b

c

CoSi2

CaF2

cF12, Fm3m

0,53676 0,5367

—

—

[X]

CoSi

FeSi

cP8, p2,3

0,44445

—

—

HI

Co2Si

Co2Si

oP12, Pnma

0,7109

0,4918

0,3738

[X, 1]

Co3Si

Ni3Sn

hP8, P63/mmc

—

—

[5]

структура соединений системы Co—Si

T a

2 9.

Литература

Гельд П.В., Сидоренко Ф.А. Силициды переходных металлов четвертог псриода. М.: Металлургия, 1971. 584 с.

Самсонов Г.В., Дворина Л.А., Рудь В.М. Силициды. М.: Металлургия, 197'» 271 с.

Kaufman L. И Calphad. 1979. V. 3. N 1. Р. 45-76.

Roomgaart J.V., Garpad F.M. И Acta Metall. 1972. V. 20. N 4. P. 472-476.

KOster W„ WarlimontT., Godecke T. И г. Metallkunde. 1973. Bd. 64. N 6 S. 399.

B.H. Кузнецов

Co—Sm. КОБАЛЬТ—САМАРИЙ

Диаграмма состояния Co—Sm (рис. 39) в полном интервале концентраций изучена и подробно описана в работах [1, 2].

Сплавы синтезировали в корундовых тиглях в высокочастотной печи в атмосфере Аг, а затем переплавляли в дуговой печи и гомогенизировали в эвакуированных кварцевых ампулах, используя Со чистотой 99,90 % (по массе) и Sm чистотой 97,7 % (по массе). Исследование выполняли с помощью дифференциального термического, рентгеноструктурного и микроскопического анализов. Основываясь на экспериментальных данных работ [1, 2], в работе [3] диаграмма Co—Sm была построена расчетным путем. Учитывая разброс экспериментальных данных, авторы работы [3] отмечают довольно хорошее соответствие полученных результатов.

В системе Co—Sm образуется семь двойных соединений: Co17Sm2, Co5Sm, Co7Sm2, Co3Sm, Co2Sm, Co4Sm9 и CoSm3. Только два из них Co17Sm2 и CoSm3 образуются из расплава при температурах 1335 и 700 °C соответственно [1, 2]. Все остальные соединения образуются по перитектическим реакциям:

Ж + Co17Sm2 - Co5Sm при 1320 °C [1, 2], 1309 °C [3];

Ж + Co5Sm * Co7Sm2 при 1240 °C [1, 2], 1215 °C [3];

Ж + Co7Sm2 - Co3Sm при 1200 °C [1, 2], 1182 °C [3];

Ж + Co3Sm - Co2Sm при 1075 °C [1, 2], 1046 °C [3];

Ж + CoSm3 n Co4Sm9 при 610 °C [1, 2], 585 °C [3].

В работе [4] указано на существование еще одного соединения в системе Co—Sm Co19Sm5, которое образуется по перитектической реакции Ж + Co5Sm Co19Sm5 при температуре 1260 °C и распадается по эвтектоидной реакции Co19Sm5 * Co7Sm2 + Co5Sm при температуре несколько ниже 1200 °C.

В системе протекают три эвтектические реакции:

Ж(а Со) + Co17Sm2 при 1325 °C [1], 1356 °C [3];

Ж ^ Co2Sm + Co4Smg при 600 °C [1], 585 °C [3];

Ж Co3Sm + (aSm) при 630 °C [1], 634 °C [3].

рис. 39. Co-Sm

Соединения Co7Sm2 [5—7], Co5Sm [4], Co19Sm5 [4], Co17Sm [1,8] существуют в двух модификациях. Соединения Co5Sm [1, 2, 7, 9—12| и Co17Sm2 [1, 2, 7, 9, 10] при высоких температурах имеют небольшие области гомогенности. Согласно работам [4, 7] в пределах этих областей существуют структуры с упорядочением.

В соответствии с работами [11, 13, 14] фаза Co5Sm стабильна при нагреве только до 600—750 °C, однако в работе [15] распад этого соединения не подтвержден. В работе [9] на основании металлографического исследования указывается, что максимальная растворимость Sm в фазе Co5Sm наблюдается при температуре 1200 °C (при этом состав соединения соответствует формуле Co48Sm). При температуре выше 1237 °C растворимость Sm значительно уменьшается так, что перитектическое превращение при температуре 1320 °C происходит в точке, соответствующей составу Co56Sm. В работе [12] определены границы области гомогенности соединения Co5Sm в интервале температур 1200—800 °C, причем растворимость Sm в Co5Sm увеличивается при понижении температуры (в отличии от [9]) и составляет 0,098—0,118 % (ат.) при температуре 800 °C.

Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии практически отсутствует.

Кристаллические характеристики соединений в системе Со—Sm обобщены в работе [16] и приведены в табл. 30.

Таблица 30. Кристаллическая структура соединений системы Со—Sm [16]

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

а

b

с

Co,7_xSm2

Cu7Tb

ЙР8, Рб/ттт

0,4856

—

0,4081

Co17Sm2 (ВТ)

Ni,7Th2

АР38, Р63/ттс

0,8384

—

0,8159

Co17Sm2 (НТ)

Zn17Th2

hRl9, R3m

0,8402

1,2231

Co5Sm

Cu5Ca

hP6, Рб( ттт

0,4997

—

0,3974

Co5_xSm

Cu5Ca

hP6, Рб/ттт

0,5004

—

0,3974

Co5+xSm (x = 0,2-0,6)

Cu7Tb

hP8, Рб/ттт

0,4967

—

0,4001

Col9Sm5 (HT)

Co19Sm5

Рбл/ттс

0,50312

—

3,2265

Col9Sm5 (ВТ)

Со|9Се5

hR24, R3m

0,50314

—

4,8402

Соединение

Прототип

Символ Пир- сона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

a

b

c

Co7Sm2 (НТ)

co7Er2

hR 18,

0,5045

—

3,6486

Co7Sm2 (ВТ)

Ni7Cc2

R3m НР36, Pf>3/mmc

0,5043

—

2,4312

Co3Sm

Ni3Pu

R3m

0,5053

—

2,461

Co2Sm

Cu2Mg

cF24, Fd3m

0,7260

—

—

Co2Sm5*

C2Mn5

mC28, C2k

1,6282

0,6392

0,7061

CoSm3

*P - 96,61°.

CFe

oP\b, Pnma

0,7090

0,9625

0,6342

Литература

Buschow K.H.J., Goot A.S. H J. Less-Common Met. 1968. V. 14. N 3. P. 323—r328.

P.P.V.V.P.P.Uhl F„ Ehold J.R., Kirchmaver H.R. et al. // Acta Phys. Aus. 1969. V. 30. N 1—2. 164-175.

P.

P.

V.

V.

P.

P.

Schneider G., Henig E.-Th„ Lukas H.L., Petzow G. //J. Less-Common Met. 1985. 110. N 1-2. P. 159-170.

Khan Y. // Z. Metallkunde. 1974. Bd. 65. N 7. S. 489-497.

Buschow K.H.J. // Acta Crystallogr. B. 1970. V. 26. N 10. P. 1389-1392.

Buschow K.H.J. П Phillips Res. Rep. 1971. V. 26. N 4. P. 49-64.

Khan Y. // Acta Crystallogr. B. 1974. V. 30. N 4. P. 861-864-

Khan Y., Mueller В. И J. Less-Common Met. 1973. V. 32. N-1. P. 39-45.

Buschow K.H.J., Breeder F.J.A. // J. Less-Common Met. 1973. V. 33. N 2. 191-195.

Williams K.L., Bartlett R.W., Jorgensen P.J. // J. Less-Common Met. 1974. V. 37. N 1. P. 174-176.

Мегат Л.М., Макарова Г.М., Солина Л.В. и др. // физика металлов и металловедение. 1975. Т. 39. № 2. С. 295-301.

Лившиц Б.Г., Лилиев А.С., Менушенков В.П. и др. // Изв. АН СССР. Металлы. 1982. № 4. С. 113-116.

Broeder F.J.A., Buschow K.H.J. // J. Less-Common Met. 1972. V. 29. N 1. p 65-71.

Ray A.E. // Cobalt. 1974. V. I P. 13-20.

Meyer L.F., Alibert C.H., Castanet R. // J. Less-Common Met. 1987. V. 127. N 2. 243-250.

_ 16-Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических coe- нений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 255 с.

Е.И. Гладышевский, О. И. Бодак, В.К. Печарский

Со—8 пСо—8 п" i" iСоединениеПрототипСимвол Пир- сона, пр,гр.Параметрырешетки, нм, ИсточникаСу (ВТ)NiAshP4, Р63/ттс0,4111*'0,5183*'[X]0,4104*20,5171*2[X]у (НТ)*3NiAshP4,1,6390,5208[X]Р63/ттс1,64450,5179[1]CoSn*4PtTl—0,52790,4259[XI0,52780,4258[1]CoSn2CuA12Г/12, 14/тст0,63610,5452[X, 1]СоединениеПрототипСимвол Пир- сона, пр,гр.Параметрырешетки, нм, ИсточникаСу (ВТ)NiAshP4, Р63/ттс0,4111*'0,5183*'[X]0,4104*20,5171*2[X]у (НТ)*3NiAshP4,1,6390,5208[X]Р63/ттс1,64450,5179[1]CoSn*4PtTl—0,52790,4259[XI0,52780,4258[1]CoSn2CuA12Г/12, 14/тст0,63610,5452[X, 1]Таблица 31. Кристаллическая структура соединений системы Со—SnТаблица 31. Кристаллическая структура соединений системы Со—Sn'При температуре 850 °C со стороны Со. *2Г1ри температуре 950 °C со стороны Sn. ’’Упорядоченная решетка.*4Гексагональная сингония.'При температуре 850 °C со стороны Со. *2Г1ри температуре 950 °C со стороны Sn. ’’Упорядоченная решетка.*4Гексагональная сингония.5л, % (по массе)5л, % (по массе)^ИС. 40. Со—Sn^ИС. 40. Со—Sn

Со—8 п

Со—8 п

" i

" i

Соединение

Прототип

Символ Пир- сона, пр,гр.

Параметры

решетки, нм

, Источник

а

С

у (ВТ)

NiAs

hP4, Р63/ттс

0,4111*'

0,5183*'

[X]

0,4104*2

0,5171*2

[X]

у (НТ)*3

NiAs

hP4,

1,639

0,5208

[X]

Р63/ттс

1,6445

0,5179

[1]

CoSn*4

PtTl

—

0,5279

0,4259

[XI

0,5278

0,4258

[1]

CoSn2

CuA12

Г/12, 14/тст

0,6361

0,5452

[X, 1]

Соединение

Прототип

Символ Пир- сона, пр,гр.

Параметры

решетки, нм

, Источник

а

С

у (ВТ)

NiAs

hP4, Р63/ттс

0,4111*'

0,5183*'

[X]

0,4104*2

0,5171*2

[X]

у (НТ)*3

NiAs

hP4,

1,639

0,5208

[X]

Р63/ттс

1,6445

0,5179

[1]

CoSn*4

PtTl

—

0,5279

0,4259

[XI

0,5278

0,4258

[1]

CoSn2

CuA12

Г/12, 14/тст

0,6361

0,5452

[X, 1]

Таблица 31. Кристаллическая структура соединений системы Со—Sn

Таблица 31. Кристаллическая структура соединений системы Со—Sn

'При температуре 850 °C со стороны Со. *2Г1ри температуре 950 °C со стороны Sn. ’’Упорядоченная решетка.

*4Гексагональная сингония.

'При температуре 850 °C со стороны Со. *2Г1ри температуре 950 °C со стороны Sn. ’’Упорядоченная решетка.

*4Гексагональная сингония.

5л, % (по массе)

5л, % (по массе)

^ИС. 40. Со—Sn

^ИС. 40. Со—Sn

8686Co—Sn

86

86

Со-Sn. КОБАЛЬТ—ОЛОВО

Диаграмма состояния Co—Sn, приведенная на рис. 40, построена по данным работы [1] с учетом данных работ [2, 3]. Исследование проводили методами термического, рентгенографического и микроструктурного анализов, а также измерением микротвердости [1]. Для получения сплавов использовали Со и Sn чистотой 99,99 и 99,999 % (по массе) соответственно. В системе подтверждено существование трех промежуточных фаз Co3Sn2 (у), CoSn и CoSn2. Фаза у плавится конгруэнтно при -1230 °C (в работе [X] приводится -1170 °C), а две другие фазы образуются по перитектическим реакциям [1]:

"ж + у CoSn при 947 °C (936±9 °C [X]);

Ж + CoSn ₽ CoSn2 при 568 °C (525+10 °C [X]).

Фазы у и CoSn имеют небольшие области гомогенности протяженностью -1 % (ат.) для у и -3—4 % (ат.) для CoSn при температурах ниже 400 °C. Фаза у существует в двух модификациях, температура перехода составляет -500 °C [2] или 547 °C [3]. В системе кристаллизуются две эвтектики при температуре 1180 °C и содержании -24 % Sn [1] и при температуре -229 °C и содержании -99 % (ат.) Sn [Х|.

Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 31.

В работе [1] указано, что закалкой из жидкого состояния сплавов, содержащих до 5 % (ат.) Sn, можно получить метастабильный однофазный твердый раствор на основе Со. Данные о влиянии Sn на полиморфное и магнитное превращение Со требуют дальнейшего уточнения.

Литература

Пантелеймонов Л.А., Портнова Г.Ф., Нестерова О.П. // Вестник Моск гос ун-та. Сер. Химия. 1971. Т. 12. № 1. С. 117-119.

Asanuma M.J. И Phys. Soc. Japan. 1962. V. 17. Р. 300-306

Schmid Н. // Cobalt. 1960. V.7.N1.P. 26-32.

ВЛ. Поляков(

Со—Та. КОБАЛЬТ—ТАНТАЛ

Диаграмма состояния сплавов Со—Та изучалась неоднократно [X, Э, Ш, 1 3]. Первый ориентировочный вариант диаграммы состояния предложен в работе [1] на основании данных микроструктурного и рентгеновского анализов закаленных от 1300 °C образцов, богатых

|Та, и от 1000 °C образцов, содержащих более 80 % Со. В системе юбнаружена растворимость компонентов друг в друге и семь проме- [жуточных фаз. Предполагается, что Та повышает температуру [полиморфного превращения Со.

L Более поздние исследования [2—3], проведенные методами диффе- [ренциального термического, микроструктурного и рентгеновского |анализов, позволили уточнить фазовые равновесия в системе. Диаг- [рамма состояния Со—Та (рис. 41) построена по совокупности данных [работ [2, 3]. В системе подтверждено образование шести промежу- Мочных фаз, из которых ТаСо (р) и ТаСо2 (А2) образуются непосред- |ственно из расплава конгруэнтно при температурах 1700 °C [3] и Ц650 °C [2] соответственно. Фаза А3 и Та2Со образуются по перитектическим реакциям:

J Ж + А2 А3 при 1450 °C [2];

[ Ж + (Та) ₽ Та2Со при 1800 °C [3].

?" По данным работы [2], фазы А] и Та2Со7 (к) образуются по ; перитектоидным реакциям:

р + Л2 Aj при 1540 °C;

(«Со) + А3 к при 950 °C.

Фаза A t существует в узком интервале температур и при температуре ИЗО °C эвтектоидно распадается. Фазы А2, А3 и р обладают заметными областями гомогенности. Область существования фазы р соответствует 44—56 % (ат.) Та, фазы Л2 — 64—70,5 % (ат.) Со и фазы А3 — 72—73,5 % (ат.) Со [2—3]. Предполагается существование метаста- бильной фазы ТаСо3 в интервале температур 1000—950 °C [2].

В системе наблюдаются эвтектические взаимодействия:

Ж Та2Со + р при 1670 °C и 58 % (ат.) Та [3];

Ж р + А2 при 1560 °C и -43 % (ат.) Та [2];

Ж ^ («Со) + А3 при 1280 °C и 8 % (ат.) Та [2].

Максимальная растворимость Со в (Та) составляет 20 % (ат.), а при 500 °C — 2 % (ат.) [2]. Границы твердых растворов Та в (аСо) и (еСо) требуют уточнения, как и влияние Та на температуру полиморфного превращения Со.

Кристаллическая структура промежуточных фаз приведена в табл. 32.

Таблица 32. Кристаллическая структура соединений системы Со—Та

Соединение

Прототип

Символ Пир- сона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Источник

а

с

Та2Со

СиА12

Z/12, /4/mcm

0,6115

0,6140

0,4972

0,4858

[1]

[3]

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Источник

а

С

ТаСо (ц)

W6Fe7

hR 13, R3m

0,4928

0,4947

0,4900

2,644

2,657

2,642

[1 ]

[1] [11

X)

MgZn2

hP\2, Р63/ттс

0,4838

0,4836

0,4797

0,7835 0,786 0,7827

[2|

[1]

[1]

Ч

MgCu2

cF24, Fd3m

0,6807

0,6701

—

[2|

А3

MgKi2

hP24, P63/mmc

0,4747— 0,4730

0,1547-

1,543

[2]

«ТаСо,

AuCu3

cP4, Pm3m

0,3647

1,5

11]

К*

Гекса гопа;

1ьная сингони

Я.

0,9389

1,555

[2]

Литература

Raman А. H Metall. 1967. B. 21. N 9. S. 900-903.

Петьков B.B., Кочержинский Ю.А., Маркив В.Я. // Металлофизика. 1972. Выи. 4L С. 93-97.

Бернард В.Б., Юрченко Л.А., Бодак О.И., Куприна В.В. // Вестник Моск, roi ун-та. Сер. Химия. 1976. Т. 17. № 2. С. 208-212.

В.Н. Полякова

Со-Tb. КОБАЛЬТ—ТЕРБИЙ

Диаграмма состояния Со—ТЬ не построена. В литературе [Э, Ш. 1| приведены сведения только о составах и структуре некоторых двойных соединений. Кристаллическая структура всех известных соединений системы Со—ТЬ наиболее полно описана в работе |1] и приведена в табл. 33.

Т а б л ина 33. Кристаллическая структура соединений системы Со—ТЬ

Соединение

11рототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

а

b

С

(-•О[-^ I Ь2

Ni17Th2

АР38, РС3! ттс

0,8347

_

0,8127

Со|7'1 Ь2

Znl7Th2

hR\%

РЗт

0,8347

—

1,2186

Со5ТЬ

Cu5Ca

НР6, Р6/ттт

0,4946

—

0.3980

P - 138,8°.P - 138,8°.СоединениеПрототипСимвол Пир-Параметры решетки, нмсона, пр.гр.abcСо7ТЬ2Со7Ег2/uRl 8,0,5003—0,3980R3mСоТЬNi3Pu—,0,5019—2,442R3mСо2ТЬCu2MgcF24,0,7209——Fd3mСо3ТЬ4Со3Но4hP22, P63/m1,15140,4007Co7Tbj*2Со7По12mP38, P2xk0,8391,1321,397СоТЬ3CFe3oP\6, Pnma0,69850,93800,6250СоединениеПрототипСимвол Пир-Параметры решетки, нмсона, пр.гр.abcСо7ТЬ2Со7Ег2/uRl 8,0,5003—0,3980R3mСоТЬNi3Pu—,0,5019—2,442R3mСо2ТЬCu2MgcF24,0,7209——Fd3mСо3ТЬ4Со3Но4hP22, P63/m1,15140,4007Co7Tbj*2Со7По12mP38, P2xk0,8391,1321,397СоТЬ3CFe3oP\6, Pnma0,69850,93800,6250итератураитература1. Гладышевский Е.И., Б ода к О.И. // Кристаллохимия интерметаллических со- ^единений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа. 1982. 255 с.

P - 138,8°.

P - 138,8°.

Соединение

Прототип

Символ Пир-

Параметры решетки, нм

сона, пр.гр.

a

b

c

Со7ТЬ2

Со7Ег2

/uRl 8,

0,5003

—

0,3980

R3m

СоТЬ

Ni3Pu

—,

0,5019

—

2,442

R3m

Со2ТЬ

Cu2Mg

cF24,

0,7209

—

—

Fd3m

Со3ТЬ4

Со3Но4

hP22, P63/m

1,1514

0,4007

Co7Tbj*2

Со7По12

mP38, P2xk

0,839

1,132

1,397

СоТЬ3

CFe3

oP\6, Pnma

0,6985

0,9380

0,6250

Соединение

Прототип

Символ Пир-

Параметры решетки, нм

сона, пр.гр.

a

b

c

Со7ТЬ2

Со7Ег2

/uRl 8,

0,5003

—

0,3980

R3m

СоТЬ

Ni3Pu

—,

0,5019

—

2,442

R3m

Со2ТЬ

Cu2Mg

cF24,

0,7209

—

—

Fd3m

Со3ТЬ4

Со3Но4

hP22, P63/m

1,1514

0,4007

Co7Tbj*2

Со7По12

mP38, P2xk

0,839

1,132

1,397

СоТЬ3

CFe3

oP\6, Pnma

0,6985

0,9380

0,6250

итература

итература

Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский

Со—Тс. КОБАЛЬТ—ТЕХНЕЦИЙ

В работе [1] исследованы сплавы системы Со—Тс в интервале концентраций 14,3—75 % (ат.) Со, отожженные в течение семи дней при температуре 1050 °C. Установлено, что все сплавы обладают структурой твердого раствора с ГПУ решеткой. Соединений в системе не обнаружено. Авторы работы [ I ] предполагают, что диаграмма состояния этой системы будет подобна диаграмме состояния Со—Re.

Литература

1. Darby J.B., Norton J.Y. and Downey l.M. //J. Less-Common Met. 1963. B. 5. N 5. P. 397-402.

M.A. Тылкина

Co—Те. КОБАЛЬТ—ТЕЛЛУР

Информация о взаимодействии Со с Те приведена в работах [X, Ш]. На рис. 42 представлена диаграмма состояния СоТе, построенная на основании обобщения данных работ [X, Э, 1—3]. В работе 13] для получения сплавов использовали Те чистотой 99,999 % (по массе) и Со химически чистый.

Рис. 42. Со—Те

В системе образуются две фазы: у и СоТе2. Максимум температуры плавления фазы у приходится на состав сплава с 54,5 % (ат.) Те и соответствует 1012±2 °C. Эвтектика образуется при 43 % (ат.) Те и температуре 977±3 С. Резкий подъем линии ликвидус от эвтектической точки указывает на возможность существования области несмешиваемости в жидком состоянии.

Фаза у имеет довольно широкую область гомогенности — 54,5— 65,4 % (ат.) Те. По данным зависимости энтальпии от состава этой фазе приписывается формула Со3Те4 (57 % (ат.) Те) [1], а по максимуму температуры плавления — формула Со5Те6 [3]. Эта фаза обладает решеткой типа NiAs (символ Пирсона hP4, пр.гр. PbJmm6 с параметрами а = 0,38937 нм и с = 0,53763 нм при содержании

; 54,55 % (ат.) Те и а = 0,38017 нм, с = 0,54994 нм при содержании 64,29 % (ат.) Те.

Фаза СоТе2 имеет узкую область гомогенности (66,8—67,8 % (ат.) ■ Те) и образуется по перитектической реакции при температуре 749 °C. Ее структура относится к типу FeS2 (символ Пирсона оРб, ; пр.гр. Рппт), при стехиометрическом составе параметры решетки а = 0,63185 нм, b = 0,53189 нм, с = 0,38970 нм [2]. Растворимость Те ’ в Со в твердом состоянии невелика и не превышает 0,25 % (по ( массе).

Литература

Дудкин Л.Д., Дюльдина К.А. И Журнал неорганической химии. 1959. Т. 4. № 10. С. 2313-2319.

Haraldsen J., Gronvold F., Hurlem Т. И Z. Anorg. All. Chem. 1956. Bd. 283. N 1. S. 143-146.

Tschirner H.-U., Garlipp B., Rentsch R. // Z. Metallkunde. 1986. Bd. 77. N 12. S. 811-814.

Л.С. ГузейЛ.С. ГузейСо—Th. КОБАЛЬТ—ТОРИЙ

Л.С. Гузей

Л.С. Гузей

Взаимодействие Co c Th рассмотрено в работах [X, Э]. Диаграмма состояния Со—Th, представленная на рис. 43, построена по данным работ [1,2] в интервале температур от 800 °C до температур плавления сплавов.

В системе Со—Th существуют пять соединений: Th7Co3, ThCo, Th2Co)7, ThCo5 и Th2Co7.

Существование первых четырех соединений установлено также в более ранних работах [X].

Соединения Th7Co3, ThCo, ThCo^ и Th2Co17 плавятся конгруэнтно при температурах 1188, 1137, 1437 и 1462 °C соответственно.

Соединение Th2Co7 образуется по перитектической реакции Ж + + ThCo5 Th2Co7 при температуре 1125 °C. Авторам работы [3], установившим наличие двух модификаций соединения Th2Co7, не удалось определить температуру перехода aTh2Co7 в pTh2Co7, так как обе модификации существовали в образцах одновременно.

Соединение ThCo5 имеет область гомогенности -4 % (ат.) Со при температуре 1300°С и ~2 % (ат.) Со — при температуре 1000 °C [2].

В системе наблюдается пять эвтектических реакций:

Ж * (aTh) + Th7Co3 при 1100 °C;

Ж # Th7Co3 + ThCo при 1037 °C;

Ж - ThCo + Th2Co7 при 975 °C;

Ж * ThCo5 + Th2Co17 при 1300 °C;

Ж я Th2Co17 + (aCo) при 1387 °C.

Составы эвтектических точек точно не установлены.

Co, % (по массе) 20301ГГCo, % (по массе) 20301ГГt°ct°c170017001600160015001500ОH25FОH25F(fin\(fin\1495°1495°140014001360°1360°1300130012001200110011001100110010001000(«Th)(«Th)9009008008007007009090ThTh100 СО100 СО203040203040Со, % (ат.)Со, % (ат.)yi037yi037Рис. 43. Со-ThРис. 43. Со-Th11251125МагнитноеМагнитное1387°1300е1387°1300е

Co, % (по массе) 2030

1ГГ

Co, % (по массе) 2030

1ГГ

t°c

t°c

1700

1700

1600

1600

1500

1500

О

H25F

О

H25F

(fin\

(fin\

1495°

1495°

1400

1400

1360°

1360°

1300

1300

1200

1200

1100

1100

1100

1100

1000

1000

(«Th)

(«Th)

900

900

800

800

700

700

90

90

Th

Th

100 СО

100 СО

203040

203040

Со, % (ат.)

Со, % (ат.)

yi037

yi037

Рис. 43. Со-Th

Рис. 43. Со-Th

1125

1125

Магнитное

Магнитное

1387°

1300е

1387°

1300е

Данные по кристаллической структуре соединений приведены в табл. 34.

Таблица 34. Кристаллическая структура соединений системы Со—Th

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр. гр.

Параметры решетки, нм

Источник

а

b

С

Th7Co3

—

Р63 тс

0,9892 (3)

—

0,6207 (2)

[1]

ThCo

CrB

оС8, Стет

0,3776 (2)

1,0877 (5)

0,4153 (2)

[1]

aTh2Co7

Ce2Ni7

АРЗб, Р63/ ттс

0,5030

—

2,462

[3]

[Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Источник

а

b

с

Г₽Th2Co7

Er2Co7

А/?18, R3m

0,503

—

3,691

[3]

ThCo5

CaCu5

КРб, Р6/ ттт

0,5005

—

0,3987

[Э]

Th2Co17

Th2Zn17

hR19, R3m

0,8438

1,2254

[4]

^Литература

I1. Thomson J.R. // J. Less-Common Met. 1966. V. 10. P. 432—434.

К2. Thomson J.R. // J. Less-Common Met. 1972. V. 28. P. 182-185.

L 3. Buschow K.H.J., van der Goot A.S. H J. Less-Common Met. 1971. V. 23.

?P. 399-402.

/4. Johnson Q., Smith G.S., Wood D.S. // Acta Crystallogr. B. 1969. V. 25. P. 464.

Т.П. Жмурко

Co-Ti. КОБАЛЬТ—ТИТАН

Перечень работ по исследованию взаимодействия Со с Ti, выполненных до середины 60-х годов, имеется в справочной литературе [X, Э, III]. На рис. 44 приведен обобщенный вариант диаграммы состояния Со—Ti, учитывающий материалы работ [1—3]. В сплавах системы образуется пять интерметаллических соединений, из которых только одно TiCo плавится с открытым максимумом при 1325 °C. Остальные соединения Ti2Co, TiCo2 (с), TiCo2 (/z), TiCo3 кристаллизуются по перитектическим реакциям при температуре 1058, 1235, 1210, 1190 °C соответственно. Кроме перитектик в сплаве кристаллизуются две эвтектики: (pTi) + Ti2Co при температуре 1020 °C и TiCo2 (Л) + TiCo3 при температуре 1184 °C. Твердый раствор на основе соединения TiCo3 (фаза у) имеет упорядоченную структуру типа AuCu3. При увеличении содержания Ti параметр решетки а твердого раствора возрастает от 0,3604 до 0,3613 [Э]. Следует отметить, что при понижении температуры содержание Ti в фазе у возрастает.

Вблизи состава, отвечающего соединению TiCo2, существуют две фазы TiCo2 (/i) и TiCo2 (с), первая из них имеет кристаллическую структуру типа MgNi2 с параметрами решетки а = 0,4372 нм, с = * 1,5427 нм, вторая — MgCu2 с параметром а = 0,6716 нм. фаза на основе соединения TiCo обладает довольно широкой областью гомо- с^нности, которая при температуре 600 °C простирается от 48,5 до ^>5 % (ат.) Со [4J. Кристаллическая структура TiCo — кубическая типа CsCl, а = 0,2965-0,3002 нм.

Co, % / am)Co, % / am)TiTicocoРис. 44. Co—TiРис. 44. Co—Ti97971Со—Т1. КОБАЛЬТ-ТАЛЛИЙ1Со—Т1. КОБАЛЬТ-ТАЛЛИЙ®Со-Тт. КОБАЛЬТ-ТУЛЛИЙ®Со-Тт. КОБАЛЬТ-ТУЛЛИЙСоединение11рототипСимвол Пирсона, пр.гр.Параметры решетки, нмaССо17Тт2Ni17Th2/1Р38, Р63/ттс0,82980,8131Со5ТтCu5CaНРБ, Рб! ттт0,48630,4017Со7Тт2Co7Gd2hR18, R3m0,49653,605Со3ТтNi3Pu—, Rm30,49682,416Со2ТтCu2MgcF24, Fd3m0,71952—Со3Тт4Co3Ho4hP22, P63/m1,12900,3952Соединение11рототипСимвол Пирсона, пр.гр.Параметры решетки, нмaССо17Тт2Ni17Th2/1Р38, Р63/ттс0,82980,8131Со5ТтCu5CaНРБ, Рб! ттт0,48630,4017Со7Тт2Co7Gd2hR18, R3m0,49653,605Со3ТтNi3Pu—, Rm30,49682,416Со2ТтCu2MgcF24, Fd3m0,71952—Со3Тт4Co3Ho4hP22, P63/m1,12900,3952Таблица 35. Кристаллическая структура соединений системы Co—Tm [1]Таблица 35. Кристаллическая структура соединений системы Co—Tm [1]ЛитератураЛитература

Co, % / am)

Co, % / am)

Ti

Ti

co

co

Рис. 44. Co—Ti

Рис. 44. Co—Ti

97

97

1Со—Т1. КОБАЛЬТ-ТАЛЛИЙ

1Со—Т1. КОБАЛЬТ-ТАЛЛИЙ

®Со-Тт. КОБАЛЬТ-ТУЛЛИЙ

®Со-Тт. КОБАЛЬТ-ТУЛЛИЙ

Соединение

11рототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

a

С

Со17Тт2

Ni17Th2

/1Р38, Р63/ттс

0,8298

0,8131

Со5Тт

Cu5Ca

НРБ, Рб! ттт

0,4863

0,4017

Со7Тт2

Co7Gd2

hR18, R3m

0,4965

3,605

Со3Тт

Ni3Pu

—, Rm3

0,4968

2,416

Со2Тт

Cu2Mg

cF24, Fd3m

0,71952

—

Со3Тт4

Co3Ho4

hP22, P63/m

1,1290

0,3952

Соединение

11рототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

a

С

Со17Тт2

Ni17Th2

/1Р38, Р63/ттс

0,8298

0,8131

Со5Тт

Cu5Ca

НРБ, Рб! ттт

0,4863

0,4017

Со7Тт2

Co7Gd2

hR18, R3m

0,4965

3,605

Со3Тт

Ni3Pu

—, Rm3

0,4968

2,416

Со2Тт

Cu2Mg

cF24, Fd3m

0,71952

—

Со3Тт4

Co3Ho4

hP22, P63/m

1,1290

0,3952

Таблица 35. Кристаллическая структура соединений системы Co—Tm [1]

Таблица 35. Кристаллическая структура соединений системы Co—Tm [1]

Литература

Литература

Фаза Ti2Co относится к структурному типу TiNk, а = 1,130 нм. Область гомогенности Ti2Co не установлена. Кобальт понижает температуру полиморфного превращения Ti до 685 °C, максимальная растворимость Со в (pTi) -14,5 % (ат.), растворимость в (aTi) 1,5 % (ат.) при температуре 685 °C. В твердом растворе («Со) растворяется -11 % (ат.) Ti при температуре 900 °C и -13,5 % (ат.) Ti при температуре 1100 °C.

Литература

Петьков В.В., Киреев М.В. Ц Металлофизика. 1971. Вып. 33. С. 107-115.

Uhrenius В., Forsen К. // Z. Metallkunde. 1983. Bd. 74. N 9. S. 610—615.

Takayama T., Wey Myeong J„ Nishizawa T. // J. Japan Inst. Metals. 1981. V 45 N 4. P. 341-346.

Van der Straten P.J.M., Bastin G.F., van Loo F.J.J., Rieck G.D. // Z. Metallkunde. 1976. Bd. 67. N 3. S 152-157.

П.Б. Будберг

Со—Т1, Со—Тт, Со—U

Диаграмма состояния Со—Т1 не построена. В расплавленном Т1 У при температуре 900 °C растворяется до 0,86 % (ат.) Со в виде порошка. Растворение такого количества Со понижает температуру ^плавления Т1 на 6 °C. Структура сплава с 0,75 % (ат.) Со состоит из (^первичных кристаллов Т1 и эвтектики; при несколько большем «содержании Со образуются два несмешивающихся слоя [X].

№.Г.П. Жмурко

i Диаграмма состояния Со—Тт не исследована. В литературе [Э, у Ш, 1] приведены сведения о составах и структуре некоторых двой- I ных соединений. Кристаллическая структура известных соединений системы Со—Тт приведена в табл. 35.

Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 255 с.

Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский

Co-U. КОБАЛЬТ—УРАН

Первоначально в системе Со—U обнаружено три интерметаллических соединения CoU6, CoU, Co2U [X]. В более поздних работах в области, богатой Со, установлено существование еще трех соединений Сози, Со4И и Соии2 [Э]. Последний вариант диаграммы состояния Со—U приведен на рис. 45.

4 Зак. 2144

Соединения Co2U, Co4U и Co,jU2 плавятся конгруэнтно при 1170, 1120 и ИЗО °C. Соединения Co2U имеет значительную область гомогенности. Соединения CoU6 и CoU образуются по перитектическим реакциям при 830 и 815 °C, соединение Co3U устойчиво при температуре до 830 °C. В системе существуют четыре эвтектических равновесия:

Ж « CoU6 + CoU при 740 °C;

Ж - Co2U + Co4U при 1090 °C;

Ж - Co4U + CoHU2 при 1095 °C;

Ж ConU2 + («Со) при 1120 °C.

В сплавах, богатых U, предполагают наличие эвтектоидных превращений (yU) и (pU) весьма ограниченных концентраций.

Соединение CoU6 имеет ОЦ тетрагональную решетку изотипную MnU6 (символ Пирсона <728, пр.гр. 1Мтст>^ параметры решетки о = = 1,036±0,002 нм, с = 0,521 ±0,002 нм [X], соединение CoU — ОЦК структуру, а = 0,63557±0,00004 нм [X], соединение Co2U — структуру типа Cu2Mg (символ Пирсона с7*24, пр.гр. FJSm), а = 0,6929— 0,7000 нм [X, Ш]. Структура соединений Co3U, Co4U и CoHU2 нс установлена.

Г. П. Жмур<^>

(

)-V. КОБАЛЬТ—ВАНАДИЙ

На рис. 46 приведена диаграмма состояния Со—V по данным боты [X] с учетом результатов последующих исследований [Э, Ш, . В сплавах системы существуют три интерметаллических соедине- [я Co3V, CoV, CoV3. Первое из этих соединений образуется в зультате перекристаллизации твердого раствора («Со) при темпе- туре 1071 °C. Соединение CoV образуется по перитектической акции при температуре 1422 °C, а соединение CoV3 — по перитек- идной реакции при температуре -1026 °C. Соединение CoV (а) ладает широкой областью гомогенности, которая при комнатной мпературе простирается от 45,6 до 72 % (ат.) V. При температуре 42 °C кристаллизуется эвтектика («Со) + а. При температуре 26 °C и содержании 34,2 % (ат.) V («Со) распадается по эвтекто- ной реакции на смесь Co3V + а.

И, 7= (по массе)

°/o ( am )°/o ( am )VVV,V,Со

°/o ( am )

°/o ( am )

V

V

V,

V,

МаксимальнаяМаксимальнаяV в Co достигает 35,2 % (ат.) приV в Co достигает 35,2 % (ат.) прирастворимостьJV_°С, которая снижается до 9,1 % (ат.) при комнатой температуре. В (V) растворяется до 22,4 % (ат.) Со при темпера- УРе 1422 °C, при комнатной температуре —7,0 % (ат.).растворимостьJV_°С, которая снижается до 9,1 % (ат.) при комнатой температуре. В (V) растворяется до 22,4 % (ат.) Со при темпера- УРе 1422 °C, при комнатной температуре —7,0 % (ат.).т€йпературе 1242т€йпературе 12424*4*Рис. 46. Co-V

Максимальная

Максимальная

V в Co достигает 35,2 % (ат.) при

V в Co достигает 35,2 % (ат.) при

растворимость

JV_°С, которая снижается до 9,1 % (ат.) при комнатой температуре. В (V) растворяется до 22,4 % (ат.) Со при темпера- УРе 1422 °C, при комнатной температуре —7,0 % (ат.).

растворимость

JV_°С, которая снижается до 9,1 % (ат.) при комнатой температуре. В (V) растворяется до 22,4 % (ат.) Со при темпера- УРе 1422 °C, при комнатной температуре —7,0 % (ат.).

т€йпературе 1242

т€йпературе 1242

4*

4*

Соединение CoV3 имеет кубическую решетку типа Сг3О с пара метром а = 0,4681 нм [III]; соединение CoV тетрагональную структуру с параметрами решетки а = 0,6246 нм и с = 0,9104 нм, соединение Co3V — упорядоченную гексагональную структуру, близкую к типу AuCu3 (символ Пирсона сР4, пр.гр. РтЗт) с 24 атомами, приходящимися на элементарную ячейку, а = 0,5032 нм, с = 1,227 нм [3].

Литература

Aoki loshihira, Obi loshihira, Kotgatsu Hiroshi // Z. Metallkunde. 1979. Bd. 70 N 7. S. 436-440.

П.Б. Будберг

Co—W. КОБАЛЬТ—ВОЛЬФРАМ

Диаграмма состояния (рис. 47) представлена по данным работ [X, Э, 1]. В системе образуются две промежуточные фазы Co3W, Co?W6 и твердые растворы на основе W и Со:(аСо) и (еСо). Фаза Co7W6 образуется по перитектической реакции из расплава и (W) при температуре 1689 °C, интервал гомогенности 43,3—48,5 % (ат.) W [1]. Между («Со) и Co7W6 образуется эвтектика при температуре 1471 °C и содержании ~21 % (ат.) W. Соединение Co3W гомогенно в интервале концентраций 22,9 и 25,3 % (ат.) W и образуется по перитектоидной реакции при взаимодействии (аСо) и Co7W6 при температуре 1093 °C [1]. На линиях ликвидус—солидус («Со) имеется максимум при температуре 1505 °C и содержании 10 % (ат.) W. Растворимость W в расплаве при температуре перитектики составляет 32 % (ат.) W. Растворимость W в (аСо) при эвтектической температуре равна 17,5 % (ат.), при температуре 1093 °C — 13,0 % (ат.), а при температуре 865 °C — 4,0 % (ат.). Растворимость W в (еСо) при температурах 1100, 1050, 1000, 900, 800, 700 и 350 °C составляет 13; 8; 6; 3,6; 2,2; 1,5 и ~1 % (ат.) соответственно.

По данным работы [1] температура превращения (аСо) ^ (еСо) в сплавах с W близка к температуре превращения для чистого Со и составляет 422 °C. Этот участок диаграммы состояния нуждается в уточнении. В сплавах, содержащих <8 % (ат.) W, наблюдается мартенситное превращение а - е'. Введение W понижает температуру магнитного превращения с 1121 °C для Со до 865 °C для сплава («Со) с 4 % (ат.) W. Растворимость Со в (W) составляет 0,9 % (ат.) при температуре перитектики.

Соединение Co7W6 имеет гексагональную структуру типа Pe7W6 (символ Пирсона Л/?13, пр.гр. R3m), а = 0,4732 нм, с = 2,653 нм со стороны Со и а = 0,4761 нм, с = 2,572 нм со стороны W [2].

Соединение Co3W обладает структурой типа Ni3Sn (символ Пирсона ИР%, пр.гр. Pb^mmc^ а = 0,513 нм, с = 0,413 нм [2].

В работах [3, 41 проведен термодинамический расчет сплавов системы Со—W. В первой из указанных работ показано, что растворимость Со в (W) при перитектической температуре составляет -2 % (ат.), во второй рассчитано влияние W на снижение температуры Кюри («Со).

Литература

!■ Nagender Naidu S.V., Sriramamurty А.М., Rama Rao // J. Alloy Phase Diagrams, ^вб. V. 2.N1. P. 43-52.

Magneli A., Wetgren A. // Z. Anorg. All. Chem. 1938. Bd. 238. S. 268—272.

Gabriel A„ Lukas H.L., Allbert C.H., Ansara Y. // Z. Metallkunde. 1985. Bd. 76.

N 9. S. 589—595.

Guillerment A.F. // Z. Metallkunde. 1988. Bd. 79. N 10. S. 638-642.

К.Б. Поварова

Рис. 48. Со—YРис. 48. Со—YСоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр.гр.Параметры решетки, нмabcCO|7Y2Ni[7Th2АР38, Pb3!mmc0,8355—0,8128Co5YCu5CahP6, РЫттт0,4928—0,3992Co7Y2Co7Er2AR18,0,5002—3,621R3mCo3YNi3Pu0,5016—2,433R3mCo2YCu2MgcF24,0,7217——Fd3mCo7Y9Co3Ho4hPTL, Pb^fm1,1529—0,4041CojYgCo5Y8mPSI, P2jc0,70580,72862,4277CoY3Fe3CoP\6, Pnma0,70260,94540,6290*P-102,11°.СоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр.гр.Параметры решетки, нмabcCO|7Y2Ni[7Th2АР38, Pb3!mmc0,8355—0,8128Co5YCu5CahP6, РЫттт0,4928—0,3992Co7Y2Co7Er2AR18,0,5002—3,621R3mCo3YNi3Pu0,5016—2,433R3mCo2YCu2MgcF24,0,7217——Fd3mCo7Y9Co3Ho4hPTL, Pb^fm1,1529—0,4041CojYgCo5Y8mPSI, P2jc0,70580,72862,4277CoY3Fe3CoP\6, Pnma0,70260,94540,6290*P-102,11°.Литература1- Buschow K.H.J. // Phillips Res. Rep. 1971. V. 26. N 1. P. 49—64.2. Pelleg J., Carlson O.N. // J. Less-Common Met. 1965. V. 9. N 4. P. 281—288.3 Ray A.E. // Cobalt. 1974. V. 1. P. 13-20.Литература1- Buschow K.H.J. // Phillips Res. Rep. 1971. V. 26. N 1. P. 49—64.2. Pelleg J., Carlson O.N. // J. Less-Common Met. 1965. V. 9. N 4. P. 281—288.3 Ray A.E. // Cobalt. 1974. V. 1. P. 13-20.

Рис. 48. Со—Y

Рис. 48. Со—Y

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

a

b

c

CO|7Y2

Ni[7Th2

АР38, Pb3!mmc

0,8355

—

0,8128

Co5Y

Cu5Ca

hP6, РЫттт

0,4928

—

0,3992

Co7Y2

Co7Er2

AR18,

0,5002

—

3,621

R3m

Co3Y

Ni3Pu

0,5016

—

2,433

R3m

Co2Y

Cu2Mg

cF24,

0,7217

—

—

Fd3m

Co7Y9

Co3Ho4

hPTL, Pb^fm

1,1529

—

0,4041

CojYg

Co5Y8

mPSI, P2jc

0,7058

0,7286

2,4277

CoY3

Fe3C

oP\6, Pnma

0,7026

0,9454

0,6290

*P-102,11°.

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

a

b

c

CO|7Y2

Ni[7Th2

АР38, Pb3!mmc

0,8355

—

0,8128

Co5Y

Cu5Ca

hP6, РЫттт

0,4928

—

0,3992

Co7Y2

Co7Er2

AR18,

0,5002

—

3,621

R3m

Co3Y

Ni3Pu

0,5016

—

2,433

R3m

Co2Y

Cu2Mg

cF24,

0,7217

—

—

Fd3m

Co7Y9

Co3Ho4

hPTL, Pb^fm

1,1529

—

0,4041

CojYg

Co5Y8

mPSI, P2jc

0,7058

0,7286

2,4277

CoY3

Fe3C

oP\6, Pnma

0,7026

0,9454

0,6290

*P-102,11°.

Литература

1- Buschow K.H.J. // Phillips Res. Rep. 1971. V. 26. N 1. P. 49—64.

2. Pelleg J., Carlson O.N. // J. Less-Common Met. 1965. V. 9. N 4. P. 281—288.

3 Ray A.E. // Cobalt. 1974. V. 1. P. 13-20.

Литература

1- Buschow K.H.J. // Phillips Res. Rep. 1971. V. 26. N 1. P. 49—64.

2. Pelleg J., Carlson O.N. // J. Less-Common Met. 1965. V. 9. N 4. P. 281—288.

3 Ray A.E. // Cobalt. 1974. V. 1. P. 13-20.

Co-Y. КОБАЛЬТ—ИТТРИЙ

Исследованию диаграммы состояния Со—Y посвящен ряд работ |Э. 1—4J. На рис. 48 представлен обобщенный вариант диаграммы состояния согласно работе [5]. Сплавы синтезировали из металлов со следующим содержанием основного компонента: Со — 99.08 % (по

Исследование выполнено методами микроструктурного, рентгеновского анализов, измерением ЭД С. В сплавах системы Со—Y существует девять интерметаллических соединений, из которых лишь одно Co17Y2 плавится с открытым максимумом при 1370 °C. Все остальные образуются по перитектическим реакциям:

Ж + Co17Y2 Co5Y при 1350 °C;

Ж + Co5Y - Co7Y2 при 1340 °C;

/ Ж + Co7Y2 Co3Y при 1330 °C;

: Ж + Co3Y « Co2Y при 1160 °C;

1 . X-^ Co2Y - Co3Y2 при 780 °C;

; *)Ж''А Co3Y2 Co7Y9 при 735 °C;

Ж + Co7Yg « Co5Y8 при 725 °C;

Ж + (aY) « CoY3 при 880 °C.

В системе кристаллизуются две эвтектики: (aCo) + Co17Y2 при температуре 1330 °C и Co5Y8 + CoY3 при температуре 715 °C. Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии практически отсутствует.

Сведения о кристаллических структурах и составах всех обнаруженных соединений суммированы в табл. 36 и, кроме упомянутых выше работ, систематизированы в работе [6].

Таблица 36. Кристаллическая структура соединений системы Со—Y [6]

Co-Yb

Grover A.K., Colbs B.R., Sarkissian B.V. et al. //J. Less-Common Met. 1982. V. 86. N 1. P. 29-36.

Subramanian P.R., Smith J.F. // Metall Trans. A. 1985. V. 16. P. 1195-1201.

Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа, 1982. 255 с.

Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печарский

Co-Yb. КОБАЛЬТ—ИТТЕРБИЙ

Диаграмма состояния Со—Yb не исследована. В литературе [Ш, 1] содержатся сведения о составах и структуре некоторых двойных соединений (табл. 37). В справочнике [М] приведен один из возможных вариантов диаграммы состояния этой системы (рис. 49). Протекание монотектической реакции предполагается при температуре 1310 °C. При температуре 819 °C кристаллизуется вырожденная эвтектика Co2Yb + (yYb).

Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 37.

Таблица 37. Кристаллическая структура соединений системы Со—Yb [1]

Соединение

Прототип

Символ Пир- сона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

а

С

Co17Yb2

Nil7Th2

АР38, Pb^lmmc

0,8309

0,8096

Co3Yb

Ni3Pu

R3m

0,4952

2,419

Co2Yb

Cu2Mg

cF24,

Fd3m

0,706

—

Литература

1. Гладышевский Е.И., Бодак О.И. Кристаллохимия интерметаллических соединений редкоземельных металлов. Львов: Вища школа. 1982. 255 с.

Е.И. Гладышевский, О.И. Бодак, В.К. Печорский

Co—Zn. КОБАЛЬТ—ЦИНК

Диаграмма состояния Co—Zn, построенная на основании анализа данных термического, микроструктурного, рентгеновского анализов и измерения температурной зависимости магнитной восприимчивости, приведена на рис. 50 согласно работе [X].

В системе существуют промежуточные фазы: 0 и 015 у, У] и у^ б. Все фазы имеют области гомогенности, которые с понижением температуры сужаются. В работе [1] изучены сплавы системы при содержании Zn до 60 % (ат.) и температурах >800 °C. Полностью подтверждены сведения о характере взаимодействия Со с Zn, приведенные на рис. 50.

Максимальная растворимость Zn в (аСо) определена по изменению параметра кристаллической решетки а, который для («Со) возрастает от 0,3542 до 0,3642 нм при содержании 37,5 % (ат.) Zn [2]. Влияние Zn на температуру полиморфного превращения Со требует уточнения. При температуре 300 °C растворимость Zn в (еСо) достигает 2,5 % (ат.).

Растворимость Со в (Zn), по-видимому, очень мала и при температуре 400 °C составляет -0,01 % (ат.) и несколько уменьшается при понижении температуры. Со стороны Zn наблюдается вырожденная эвтектика, температура плавления которой на несколько долей градуса ниже температуры плавления Zn.

Фаза 0, по-видимому, обладает ОЦК структурой, фаза 0( — ОЦК структурой типа 0Mg, а = 0,6314 нм со стороны Со и а = 0,6369 нм со стороны Zn. Фаза у изотипна у латуни, а = 0,8908 нм при содержании 76,2 % (ат.) Zn и а = 0,8985 нм при содержании 84,7 % (ат.)

Рис. 50. Co-Zn

Zn; фаза yt имеет структуру искаженной у-латуни. Фаза у2 (CoZn13) обладает моноклинной структурой (две формульные единицы на элементарную ячейку), а = 1,3306+0,0033 нм; b = 0,7535±0,0002 нм, с = 0,4992±0,0012 нм, р = 126°47'±15' [2].

Литература

Budurov S., Wassilew G. // Z. Metallkunde. 1973. Bd. 67. N 3. S. 170—172.

Brown P.J. // Acta Crystatlogr. 1962. V. 15. P. 608—612.

77/7. Полякова

Co-Zr. КОБАЛЬТ—ЦИРКОНИЙ

Диаграмма состояния Co—Zr приведена на рис. 51 по данным работы [1]. Сплавы, приготовленные дуговой плавкой в среде очищенного Не из иодидного Zr чистотой 99,9 % (по массе) и электролитического Со чистотой 99,9 % (по массе), исследовали методами термического, микроструктурного, рентгеновского, локального рентгеноспектрального анализов, измерения твердости, микротвердости и магнитной восприимчивости. Сплавы отжигали в интервале температур 1150—600 °C, длительность отжига составляла 1000—3500 ч при каждой температуре. Взаимодействие Zn и Со характеризуется образованием шести соединений — Zr2Con, Zr6Co23, ZrCo2, ZrCo, Zr2Co, Zr3Co. Соединения ZrCo2 (A2), ZrCo и Zr2Co плавятся конгруэнтно при 1560, 1370 и 1090 °C соответственно, a Zr2Con, Zr6Co23 и Zr3Co образуются по перитектическим реакциям:

Ж + Zr6Co23 * Zr2Con при 1270 °C;

Ж + ZrCo2 * Zr6Co23 при 1350 °C;

Ж + (pZr) « Zr3Co при 980 °C.

В системе протекают эвтектические реакции:

Ж * (аСо) + Zr2CoH при 1240 °C и 10 % (ат.) Zr;

Ж Л2 + ZrCo при 1260 °C и 46 % (ат.) Zr;

Ж ^ ZrCo + Zr2Co при 1040 °C и 64 % (ат.) Zr;

Ж Zr2Co + Zr3Co при 940 °C и 70 % (ат.) Zr.

Область гомогенности ZrCo2(A2) имеет протяженность 25—34 % (ат.) Zr, Zr3Co — 74—76 % (ат.) Zr, остальные соединения заметных областей гомогенности не имеют.

В работе [2] для области гомогенности ZrCo2 даются пределы 27,8-33,3 % (ат.) Zr.

В работе [3] соединение Zr3Co обнаружено не было, а соединению Zr6Co23 отвечала фаза ZrCo4. В последующих исследованиях подтверждено существование стабильных фаз Zr3Co [4, 5], Zr2Co, ZrCo2 и Zr6Co23 [4] и не подтверждено существование фазы ZrCo4 [5]. В работе [3] подробно исследованы, фазовые превращения твердых

о

массе)70

200 0 Co

Рис. 51. Co—Zr

too

1800

1600

1560

IOC О

1370

1200

ЮОО

800

600

(гоо)

10

^Г, °/o (no

60

830

-97.5

1090

1000

60

900

70

растворов на основе Zr. Максимальная растворимость Со в (pZr) при температуре 980 °C составляет 3,37 % (ат.) Со. Кобальт понижает температуру 0 ^ а превращения Zr. При температуре 833 °C [3] происходит эвтектоидный распад (pZr). Эвтектоидная точка расположена при 97,54 % (ат.) Zr. Растворимость Со в (aZr) составляет 0,16—0,31 % (ат.), растворимость Zr в («Со) —0,32 % (ат.).

В системе Co—Zr при исследовании аморфных сплавов обнаружен ряд метастабильных фаз. Сведения о кристаллических структурах стабильных и метастабильных фаз приведены в табл. 38.

1260

980

80 go юо

Zr

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Источник

а

Ь

С

Стабильные соединения

Zr2 Соц

—

—

—

—

—

[6]

Zr6Co23

Th6Mn23

сН 16, ГтЗш

1,1516

1,148

—

—

[6]

[4]

ZrCo2

MgCu2

cF24, Fd3m

0,687—0,696**

0,6867-0,6950

—

—

[1]

[4]

ZrCo

CsCl

сР2, РтЗт

0,3196 0,3181-0,3198

—

—-

[3] (41

Zr2Co

CuA12

till, /4/тст

0,6366

0,6375

—

0,5514

0,5446

(31

(41

Zr3Co

BRe3

оС 16, Стет

0,327 0,3290

1,084

1,0879

0,895

0,8859

(И (41

Метастабильные соединения

aZr4Co

<oZr

—

0,5038

—

0,3126

(4, 7]

PZr4Co**

—

—

0,3281

0,3553

0,6864

[4]

Zr3 Co2

—

—

0,861

0,344

1,203

[4]

Структура неизвестна.

При концентрации

25-34 % (ат.) Zr.

Ромбическая сингония.

Таблица 38. Кристаллическая структура соединения системы Co—Zr

Следует отметить, что образованию стабильной фазы Zr2Co с тетрагональной структурой типа CuA12 (0Zr2Co) при кристаллизации аморфных сплавов предшествовало появление фазы Zr2Co с кубической структурой типа Ti2Ni (aZr2Co), при дальнейшем нагреве происходило структурное превращение фазы типа Ti2Ni в фазу типа СиА12. Согласно работе [8] метастабильная фаза Zr2Co с кубической структурой типа Е93 появляется при кристаллизации аморфных сплавов, содержащих <0,2 % (ат.) О.

Калометрическим методом определены энтальпии образования соединений: Zr2Co — 33000+2000 Дж-моль"1 (1290 К); ZrCo — 42200+1000 Дж-моль'1 (1512 К); ZrCo2 — 41000+1600 Дж-моль 1 (1708 К); ZrCo4 - 29800+1500 Дж- моль"1 (1596 К) [9J.

Литература

Баталева С.К., Куприна В.В., Бурнашева В.В. и др. // Вестник Моск. гос. ун-та. Сер. Химия. 1970. Т. 11. № 5. С. 557—561.

Nishizawa Т„ Ishida К. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1983. V. 4. N 4. P. 387-390.

Pechin W.H., Williams D.E., Larsen W.L. // Trans. ASM. 1964. V. 47 p. 464-473.

Buschow K.H.J. // J. I^ss-Common Met. 1982. V. 85. N 2. P. 221—231.

Matkovic T., Kesin-Racan M„ Matkovic P. // Metallurgija. 1986. V. 25. N 3. P. 87-91.

Кузьма Ю.Б., Маркив В.Я., Ворошилов Ю.В., Сколоздра Р.В. // Изв АН СССР. Неорганические материалы. 1966. Т. 2. № 2. С. 259—263.

Vincze L, van der Woude F., Buschow K.HJ //J. Non—Cryst. Solids. 1983. V. 54. N 1-2. P. 101-106.

Altounian Z., Batallea E„ Strom-Olsen J.O., Walter J.L. // J. Appl. Phys. 1987. V. 61. N 1. P. 149-153.

Gachon J.C., Hertz J. И Calphad. 1983. V. 7. N 1. P. 1-12.

Л.А. Третьяченко

Cr—Cs. ХРОМ—ЦЕЗИЙ

На основании данных о строении и свойствах исходных компонентов построена гипотетическая диаграмма состояния Cr—Cs (рис. 52) [1], предполагающая практически полное отсутствие взаимной растворимости компонентов в жидком и твердом состояниях, Растворимость Сг в жидком Cs составляет около 10"3 % (ат.) при температуре -977 °C, при этом содержание кислорода в Cs равно ~10"2 % (ат.).

Ill

Литература

1. Venkatraman М., Neumann

J.P. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984.

. 5. N 4.

P 397.

JIJL Зусман

Cr-Cu. ХРОМ-МЕДЬ

Диаграмма состояния Сг—Си исследована неоднократно. Полученные результаты подтверждают наличие эвтектического равновесия в системе и существование двух твердых растворов на основе Си и Сг. Однако характер фазовых равновесий в высокотемпературной области при концентрациях 0—55 % (ат.) Си является предметом многочисленных дискуссий. В основном обсуждается вопрос о наличии или отсутствии области несмешиваемости в жидком состоянии. В обзоре [1] авторы анализируют ранние экспериментальные данные работ [2, 3] о существовании монотектики при температуре 1467 °C в интервале концентраций 5,0—53 % (ат.) Си и связывают это с низкой чистотой исходных материалов. Основываясь на термодинамических расчетах [4] и определении активности жидкости [5], авторы работы [1] описывают диаграмму состояния Сг—Си как эвтектическую систему с отсутствием несмешиваемости в жидком состоянии и очень пологим ликвидусом в области средних составов. Об отсутствии несмешиваемости сообщается также в работе [6].

Рис. 53. Сг—Си

Выполненное впоследствии экспериментальное исследование [7] во всем интервале концентраций методами дифференциального термического и металлографического анализов позволило установить, что в сплавах, содержащих от 4 до 45 % (ат.) Си, имеет место монотектическое равновесие при температуре 1767±8 °C и концентрации 18,8 % (ат.) Си (рис. 53). Содержание примесей в исследованных сплавах не превышает % (по массе): Fe, Ni, Si — 0,001; Мп — 0,01; О — 0,002; N — 0,0005; С — 0,005. Область расслоения двух жидкостей Ж] и Ж2 простирается от 18,8 до 45 % (ат.) Си в узком интервале температур, верхняя граница которого нс превыше ет 1900 °C. Результаты термодинамического исследования сплавов данной системы, приведенные в работах [8—10], также свидетельствуют о наличии области несмешиваемости в жидком состоянии. Полученные результаты не противоречат данным по активности, указанным в работе [5], где подтверждается существование двухфазной области Ж + (Сг) в интервале концентраций 42—97 % (ат.) Ст при температуре 1550 °C. Температура эвтектической реакции Ж »* (Си) + (Сг), равная 1076,6 °C, и концентрация Си в эвтектике, составляющая 98,44 % (ат.), приняты на рис. 53 по данным работы [11]

Растворимость Си в (Сг) определена в работе [4] при двух температурах, а в работе [7] — при трех температурах методом рентгеновской дифракции при анализе кристаллов Сг, селективно выделенных из сплава после изотермической выдержки. Эти данные приведены в табл. 39.

Таблица 39. Растворимость Си в (Сг)

Температура, °C

Растворимость Си, % (ат.)

Источник

1700

0,35±0,04

[7]

1600

0,27±0,03

17]

1500

0,22±0,03

17]

1300

0,16

[4]

1150

0,085

[4]

Результаты растворимости Сг в (Си) проанализированы в работе U1 и некоторые из них [11—13] приведены в табл. 40.

Исследования были проведены методом металлографического анализа, а также рентгеновского анализа [12] и измерением электро- ^противления [11]. В качестве исходных материалов были использо- ваны Си чистотой 99,99 [11, 12]; 99,96 [13] % (по массе) и Сг чистотой 99 [И]; 99,7 [12]; 99,8 [13] % (по массе).

Таблица 40. Растворимость Сг в (Си)

Температура, °C

Растворимость Сг, % (ат.)

Источник

Температура, °C

Растворимость Сг, % (ат.)

Источник

1070

0,76

[12]

900

0,21

[И]

0,23

[13]

1050

0,73

[И]

840

0,12

[12]

1030

0,15

[13]

0,54

[12]

800

0,16

[13]

1000

0,49

[И]

700

0,1

[14]

980

0,48

[12]

600

0,09

[13]

950

0,31

[П]

400

0,024

[13]

910

0,27

[12]

Максимальная растворимость при температуре 1076,6 °C составляет 0,89 % (ат.) Сг [11].

Согласно работе [1] растворимость Сг в (Си) может быть описана уравнением х = 24840 ехр (—114880/Л7Э, где х — в % (ат.) Сг.

В работе [14] приведены сведения о влиянии различных скоростей охлаждения сплавов на содержание Сг в (Си) и эвтектике.

Литература

Chakrabarti B.J., Laughlin D.E. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 1. P. 59-68.

Hindrichs G. И Ъ. Anorg. All. Chem. 1908. Bd. 59. S. 420-423.

Siedschlag E. // Z. Anorg. All. Chem. 1923. Bd. 131. S. 173-178.

Кузнецов Г.М., Федоров B.H., Роднянская А.Л. // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1977. № 3. С. 84—86.

Timberg L., Toguri J.M. // J. Chem. Thermodyn. 1982. V. 14. P. 193-199.

Кузнецов Г.М., Федоров B.H., Токарчук И.Н. // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1983. № 4. С 78-81.

Леонов М.П., Вочвар Н.Р., Иванченко В.Г. // Доклады АН СССР. 1986. Т. 220. № 4 С 888-890.

Kaufman L. И Calphad. 1978. V. 2. Р. 117-146.

Белоусов А.А., Нечепуренко А.С. // Кинетика обменных взаимодействий и термодинамические свойства металлургических расплавов: Сб. статей. Свердловск. 1983. С. 33-40.

Katsutoshi О., Seiji N., Toshio О. // Trans. Japan. Inst. Metals. 1984. V. 25. N 11. P. 810-814.

Doi T. // J. Inst. Met. 1957. V. 21. N 5. P. 337-340.

Захаров M.B., Осинцев O.E. // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1967. № 5 С. 152-155.

Дриц М.Е., Рохлин Л.Л., Вочвар Н.Р. и др. // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1975. № 2. С. 122-125.

Волошко И.А., Розенберг В.М. П Изв. АН СССР. Металлы. 1987- № 1. С. 196-198.

Н.Р. Вочвар, К.Б. Поварова

Cr—Dy. ХРОМ—ДИСПРОЗИЙ

Диаграмма состояния Cr—Dy построена на основании данных работ [1, 2] и приведена на рис. 54. В работе [1] использованы Сг чистотой 99,98 % (по массе) и Dy чистотой 99,3 % (по массе). Исследование выполнено методами дифференциального термического, металлографического и рентгеноструктурного анализов. Промежуточных фаз в системе не обнаружено. Система характеризуется наличием области несмешиваемости в жидком состоянии. Монотектйческая реакция имеет место при температуре 1795 °C и содержании 0,95 % (ат.) Dy [1]. Эвтектика между твердыми растворами (Сг) и (Dy) образуется при температуре 1190 °C и содержании 76,4 % (ат.) Dy [2]. В работе [1] температура эвтектики определена .равной 1170 °C.

Рис. 54. Cr—Dy

Максимальная растворимость Dy в (Сг), полученная экстраполяцией [1], составляет 0,6 % (ат.). При температурах 1700 и 1600 °C в (Сг) Растворяется 0,2 и 0,12 % (ат.) Dy [1], а при 1260 °C — 0,065 % (ат.) Dy [2]. В (Dy) растворяется менее 0,62 % (ат.) Сг [2]. Термо-

динамический расчет диаграммы, проведенный в работе [3], подтвердил характер взаимодействия элементов в системе Cr—Dy. Однако температура эвтектической реакции на 100—150 °C выше экспериментально установленной.

Литература

Свечников В.Н., Кобзенко Г.Ф., Иванченко В.И. // Металлофизика. 1975. Вып. 59. С. 77-83.

Copeland М., Kato Н. // Physics and Problems of Reactor Control Rods. Vienna. International Atomic Energy Agency, 1964. P. 295—317.

Свечников B.H., Иванченко В.Г., Кобзенко Г.Ф. // Диаграммы состояния металлических систем. Термодинамические расчеты и экспериментальные методы. М.: Наука, 1981. С. 85-90.

К. Б. Поварова, Н.Р. Бочвар

Cr-Er. ХРОМ—ЭРБИЙ

Диаграмма состояния Cr—Er построена по данным работ [1,2] и приведена на рис. 55. Исследование выполнено методами дифференциального термического, металлографического и рентгеноструктурного анализов. В работе [1] использованы Сг чистотой 99,98 % (по

Рис. 55. Cr—ErРис. 55. Cr—Er

Рис. 55. Cr—Er

Рис. 55. Cr—Er

I

массе) и Ег чистотой 99,0 % (по массе). Система характеризуется наличием области несмешиваемости в жидком состоянии. Промежуточные фазы не образуются. Монотектическая реакция протекает при температуре 1775 °C и содержании 1,1 % (ат.) Ег [1]. Эвтектика между твердыми растворами (Сг) и (Ег) образуется при температуре 1210 °C и содержании 75,9 % (ат.) Ег [2]. В работе [1] температура |; эвтектики определена равной 1220 °C.

^ Растворимость Ег в (Сг) при монотектической температуре, | ^полученная экстраполяцией, составляет 0,65 % (ат.), при тсмперату- '* рах 1700 и 1600 °C равна 0,18 и 0,08 % (ат.) соответственно [11.

Согласно данным работы [2] при температуре 1260 °C в (Сг) раство- ; ’ рястся менее 0,1 % (ат.) Ег, а растворимость Сг в (Ег) составляет , менее 0,1 % (ат.). Термодинамический расчет диаграммы, проведен- ■ ный в работе [3], подтвердил характер взаимодействия элементов в системе Сг—Ег. Однако температуры нонвариантных реакций и концентрации критических точек значительно отличаются от экспе- • риментально установленных.

Литература

Свечников В.Н., Кобзенко Г.Ф., Иванченко В.Г. // Металлофизика. 1975. Вып. 59. С. 77-83.

Copeland М., Kato Н. // Physics and Material Problems of Reactor Control Rods. Vienna." International Atomic Energy Agency, 1964. P. 295—317.

Иванченко В.Г., Кобзенко Г.Ф., Свечников В.Н. // Металлофизика. 1979. N 75. С. 98-102.

К. В. Поварова, 1LP. Бочвар

Сг-Ен. ХРОМ-ЕВРОПИЙ

Диаграмма состояния Ст—Ей экспериментально не построена. Однако в работе [11 на основании термодинамического расчета показано, что в системе Сг—Ей стабильные соединения не образуются и система Сг—Ей подобна системе Nb—Ей. На основании указанных данных в работе [21 предложена гипотетическая диаграмма Сг—Ей (рис. 56) и сообщается об отсутствии взаимной растворимости компонентов в жидком и твердом состояниях.

Рис. 56. Cr—Eu

Литература

Miedema A.R. // J. t^ss-Common Met. 1976. V. 46. N 1. P. 167—173.

Moffatt W.G. Handbook of Binary Phase Diagrams. New York: Business Growth Servies. General Electric Co. Schenectady, 1976. 1977. V. 1., 2. 658 p.

H.P. Бочвир

Cr—Fe. ХРОМ—ЖЕЛЕЗО

Результаты исследования диаграммы состояния С г—Ее обобщены в справочниках [X, Э, Ш]. Представленная на рис. 57 диаграмма состояния Сг—Ее построена по данным работы [1]. Сг и Ее образуют непрерывные ряды твердых растворов в жидком и твердом состояниях. На линиях ликвидуса и солидуса имеется минимум при температуре 1513 °C и содержании около 21 % (ат.) Сг [2]. В твердом состоянии в системе существуют следующие фазы: промежуточная

ст (FeCr), непрерывная область твердых растворов между «Ее и («Ре, Сг) и ограниченная область твердого раствора на основе jFe. Максимальная растворимость Сг в (уРе) составляет 11,9 % (ат.). Граница двухфазной области между (уРе) и («Ее, Сг) имеет ^^нимум при содержании 7 % (ат.) Сг и температуре 830 °C [3]. По Данным различных литературных источников, приведенным в работе и 87ТОЧка минимума может располагаться при 7—8 % (ат.) Сг 8*0—850 “С. Фаза ст образуется из («Ее, Сг) при содержании

48—49 % (ат.) Cr и температуре ниже 815—830 °C и распадается при температуре 440—520 °C по эвтектоидной реакции на два твердых раствора, богатых Fe и Сг. На рис. 57 температура эвтектоидной реакции и концентрация Сг в эвтектоиде приведены по данным работы [1]. Интервал гомогенности фазы а, по данным различных исследователей, колеблется в пределах 42—51 % (ат.) Сг [1, 4]. Фаза о имеет структуру типа pU (символ Пирсона (РЗО, пр.гр. Р^/итт). Параметры решетки имеют следующие значения: а = 0,8794— 0,881 нм, с = 0,4552—0,458 нм [4]. Диаграмма состояния Cr—Fe часто используется при различных термодинамических расчетах, в качестве примера можно сослаться на работы [5, б].

Литература

Кубашевски О. Диаграммы состояния двойных систем на основе железа: Пер. с англ. / Под ред. Л.А. Петровой. М.: Металлургия, 1985. 184 с.

Schurmann Е., Brauckmann J. И Arch. Eisenhiittenwes. 1977. Bd. 48. N 1. S. 3-7.

Poyet P„ Guiraldeng P., Hoehmann J. H Mem. Sci. Rev. Met. 1972. V. 69. N 11 P. 775-783.

Yukawa N„ Hida M., Imura T. et al. Metall. Trans. 1972. V. 3. N 4. P. 887—895.

Lin J.C., Chuang Y.Y., Hsieh K.C., Chang Y.A. П Calphad. 1987. V. 11. N 1. P. 57-72.

Andersson J.O., Sudman B. // Calphad. 1987. V. 11. N 1. P. 83—92.

К. Б. Поварова

Cr—Ga. ХРОМ-ГАЛЛИЙ

Диаграмма состояния Cr—Ga (рис. 58) построена по данным работ [1, 2]. В системе образуются четыре соединения: Cr3Ga, CrGa, Cr5Ga6, CrGa4. Все указанные соединения образуются по перитектическим реакциям. Содержание Ga в богатом Сг соединении по данным работы [1] составляет 23 % (ат.), что не отвечает стехиометрическому составу Cr3Ga, поэтому действительная формула соединения будет отличаться от приведенной. Соединение Cr3Ga претерпевает полиморфное превращение при температуре 1100 °C: pCr3Ga ” aCr3Ga i 1]. Нонвариантные реакции приведены в табл. 41.

Таблица 41. Нонвариантные реакции в системе Cr—Ga

Реакция

Содержание Ga в фазах, % ,(ат.)

Температура, °C

Источник

Ж + (Сг) -* pCr3Ga

-33; 16; -23

-1620

[1]

Ж + aCr3Ga »* CrGa

83; -23; 50

880

(И

860

[2]

Ж + CrGa - Cr5Ga6

92,5; 50; 56,6

775

[1]

750

[2]

Реакция

Содержание Ga

Температура,

Источник

н фазах, % (ат.)

°C

у + Cr5Ga6 * CrGa4

97,5; 56,6, -77

700

710

Hl [21

д' * CrGa4 + (Ga)

-100; -77; -100

-29,5

[П

CrGa • aCr3Ga + Cr5Ga6

50; 23; -56,6

760

-680

[И

[2]

Рис. 58. Cr—Ga

Кристаллохимические характеристики соединений в системе Сг—Ga приведены в табл. 42.

Таблица 4 2. Кристаллическая структура соединений системы Cr—Ga

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметр решетки а, нм

Угол «°

Источник

Cr3Ga

Cr3Si

cP8, Pm 3 m

0,464 0,4645 (4)

—

[21

[31

CrGa

Cr5Alg

/lR26, R3m

0,901

89,2

[21

CrGa4

PtHg4

dlO, 74 32

0,564

—

[2]

ijЛитература

! I1.Bornand J.D., Feschotte P. // Z. Metallkunde. 1972. Bd. 29. N 1. S. 81—91.

i ।2.Maissner H.G., Schubert К. H Z. Metallkunde. 1965. Bd. 56. N 8. S. 523-530.

I 'Я3.Wood E.A., Compton W.B., Mattias B.T. // Acta Crystallogr. 1958. V. 11. N 9.

*P. 604-606.

IКБ. Поварова

।ЙCr—Gd. ХРОМ-ГАДОЛИНИЙ

1 । |fДиаграмма состояния Cr—Gd приведена на рис. 59 по данным

' 'м!работ [ 1, 2]. Исследование проведено методами дифференциального

'fтермического, микроструктурногоирентгеновскогоанализов.В

J качестве исходных материалов в работе [1] использованы Сг и Gd fl1" чистотой 99,98 и 99,6 % (по массе), а в работе [2] — Сг и Gd чисто- Iтой 99,7 и 99,5 % (по массе) соответственно. Система Cr—Gd харак-

! ] '"ртеризуется наличием области несмешиваемости в жидком состоянии,

г!,™.» В сплавах, содержащих до -64 % (ат.) Gd, протекает монотектичес- I L кая реакция при температуре 1830 °C [2]. Согласно работе [1]

(Температура реакции равна 1820 °C, а содержание Gd в монотектике составляет 0,7 % (ат.). Эвтектика между твердыми растворами (Сг) И (aGd) кристаллизуется при температуре 1170 °C и содержании 88,8 % (ат.) Gd [2], температура эвтектической реакции согласно работе [1] составляет 1150 °C. Максимальная растворимость Gd в (Сг), полученная экстраполяцией, равна 0,42 % (ат.). При темпера- ® турах 1700 и 1600 °C в (Сг) растворяется 0,16 и 0,08 % (ат.) Gd [1J, la при 1160 °C — менее 0,03 % (ат.) [2]. В работе [3( проведен < термодинамический расчет диаграммы состояния Сг—Gd и подтвер- ® жден характер взаимодействия компонентов. Однако температуры В нонвариантных равновесий и концентрации критических точек Sзначительно отличаются от экспериментальных данных.

ж Литература

W 1. Свечников В.Н., Кобзенко Г.Ф., Иванченко В.Г. // Металлофизика. 1975. | Вып. 59. С. 77-83.

I 2. Copeland МЛ., Armontrout С.Е., Kato Н. // Rept. Investing. Bur. Mines. U.S. Dept Z' Interior. 1964. N 6503. 9 p.

Вып. 75. С. 98-102.Вып. 75. С. 98-102.t 3. Иванченко В.Г., Кобзенко Г.Ф., Свечников В.Н. И Металлофизика. 1979.

Вып. 75. С. 98-102.

Вып. 75. С. 98-102.

К.Б. Поварова, Н.Р. Бочвар

Cr—Ge. ХРОМ-ГЕРМАНИЙ

Диаграмма состояния Cr—Ge обобщена в работе [1] на основании различных исследований и построена на рис. 60, в основном по результатам работы [2]. В системе установлено пять промежуточных фаз: Cr3Ge, Cr5Ge3, CrnGe8, CrGe, СгцСе19, причем все фазы образуются по перитектическим реакциям. Данные работ [3, 4] о конгруэнтном плавлении Cr3Ge и Cr5Ge3 не подтвердились. Также не подтвердились результаты работы [5] о протекании в системе монотектической реакции при температуре 1564 °C. Соединение Cr^Ge3 претерпевает полиморфное превращение при 1002 °C: pCr5Ge3 * aCr5Ge3. Соединения Cr3Ge и Cr5Ge3 имеют области Гомогенности, протяженность которых приведена в табл. 43.

Таблица 43. Границы существования соединений Cr3Ge и CrsGe3

Соединение

Область гомогенности, % (ат.) Ge

Температура, °C

Источник

Cr3Ge

20,5-25,1

—

[2]

21,82-26,36

1250

[3]

21,78-24,7

700

[4]

37,41-38,2

—

[2]

_ Cr5Ge3

35,45-37,27

—

[3]

Рис. 60. Сг—Ge

Нонвариантные реакции, имеющие место в системе Сг—Ge, приведены в табл. 44.

Растворимость Ge в (Сг) при перитектической температуре составляет 11 % (ат.) [2]. Это значение можно считать средним между значениями, приведенными в работах [4, 5] и составляющими 8—9 и 13 % (ат.) Ge соответственно, а значение ~5 % (ат.) Ge, указанное в работе [3], занижено. При температурах 1525, 1420, 1300 и 1100 °C растворимость Ge в (Сг) составляет 11, 9, 7 и 5 % (ат.) соответственно [5]. Данные по растворимости Ge в (Сг) при более низких температурах хорошо согласуются между собой, растворимость составляет менее 4 % (ат.) при 700—750 °C. Растворимость Сг в (Ge) составляет <0,3 % (ат.) при 895 °C [2].

Кристаллохимические характеристики соединений приведены в табл. 45.

Таблица 44. Нонвариантные реакции в системе Сг—Ge

Реакция

Содержание Ge в фазах, % (ат.)

Температура, °C

Источник

Ж + (Сг) = Cr3Ge

29;

И;

25

1564

[2]

—

—

—■

1410

[51

Ж + Cr3Ge * ₽Cr5Ge3

47;

26,36;

37,5

1262

[2]

|Реакция

Содержание Ge в (ат.)

фазах, %

Температура, °C

Источник

—

—

—

1250

[3]

—

1245

[6]

Ж + 0Сг5Се3 - CrHGeg

53;

38,2;

42,1

1170

[2]

—

—

—•

1160

[3]

■Ж + СгцСе8 » CrGe

68;

42,1;

50

998

[2, 7]

—

—

—■

1025

[3]

—

—

—

995

[6]

Ж + CrGe « СгцСе^

78;

50;

63,34

928

[2]

—

—

—

955

[3]

—

—

925

[6]

Ж - CrMGel9 + (Ge)

85;

63,34,

99,7

895

[И

77

—

—

865

[4]

‘ Таблица 4 5. Кристаллическая структура соединений системы Сг—Ge

Соединение

Прототип

Символ Пирсо- на, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Ис- точ- ник

а

b

с

Cr3Ge

Cr3Si

сР8, Pm Зи

0,4631

—

—

[8]

«Cr5Ge3

W5Si3

tZ32, 14!тст

0,9410 (7)

—

0,4783 (5)

[8]

СгцСе8

—

—, Рпат

1,3171

1,5775

0,4939

[9]

CrGe

FeSi

сР8, Р2)3

—

—

—

[8]

СГцСе|9

MnHSi|<;

(Р120, Р4п2

0,579 (1)

—

5,187 (30)

[8]

'Ромбическая сингония.

Литература

Gokhale А.В., Abbaschian G.J. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 5. p 477-485.

Godat D., Feschotte P. // J. Less-Common Met. 1980. V. 72. N 1. P. 7—22.

Загряжский В.Л., Штольц A.K., Гельд H.B., Кузьменко Н.В. // Порошковая металлургия, 1966. № 8. С. 55—60.

Rawal В., Gupta К.Р. // J. Less-Common Met. 1972. V. 27. Р. 65—72.

Кобзенко Г.Ф. // Металлофизика. 1968. Выл. 22. С. 73—84.

Калишевич Г.И., Загряжский В.Л., Щипанова А.В. и др. // Журнал физической химии. 1969. Т. 43. № 1. С. 246—248.

Kawasumu I., Konishi S., Kubota M., Sakata M. // Japan. Appl. Phys. 1978 V. 17. N 12. P. 2173-2174.

Kolenda M„ Stoch J., Szytula A. // J. Magntsm. Mater. 1980. V. 20. P. 99—106.

Ysrailoff P„ Vollenkle H., Wittmann A. // Monatsh. Chem 1974. Bd. 105. N б S. 1387-1401.

К.Б. Поварова

Cr-H. ХРОМ-ВОДОРОД

Растворимость H в Cr в зависимости от давления и температуры может быть описана уравнениями:

lg х =0,5xlgр -3,59- 1330/Тпри500-700 °C [1],

1g х =0,5xlgр -1,99- 3000/Гпри730-1130 °C [1],

1g х =0,5xlgр -2,26- 2730/Тпри700-1350 °C [2],

где х — концентрация Н,% (ат.); р — давление, МПа; Т — темпера

тура, К.

В жидком Сг при температуре 1903 °C и давлении 0,1 МПа согласно данным работы [1] растворяется около 0,33 % (ат.) Н. Высокотемпературные исследования [2] показали, что Н понижает температуру плавления Сг, при этом наблюдается газоэвтектическое равновесие. Минимальная растворимость Н в Сг имеет место при -500 °C, ниже этой температуры процесс поглощения газа идет экзотермически.

Литература

Фромм Е., Гебхардт Е. Газы и углерод в металлах. Пер. с нем. / Под ред. Б.В. Линчевского. М.: Металлургия, 1980. 712 с.

Шаповалов В.И., Сердюк Н.П., Долженков В.И. // Допов1д! АН УРСР. 1981. С. 88-90.

В.И. Шаповалов

Cr—Hf. ХРОМ-ГАФНИЙ

Диаграмма состояния Cr—Hf приведена на рис. 61 по данным работы [1], в которой проведен полный обзор этой системы. Ликвидус и солидус системы построены в основном по данным работ [2—4]. В системе обнаружена одна промежуточная фаза Cr2Hf, которая плавится конгруэнтно при температуре, находящейся в пределах 1813—1873 °C по данным работ [2—6]. На рис. 61 значение температуры образования соединения Cr2Hf принято согласно работе [ 1 ].

По данным работ [1, 3, 4] соединение Cr2Hf имеет две модификации: высокотемпературную (ВТ) м низкотемпературную (НТ), температура полиморфного превращения составляет 1335 °C [1]. По данным работ [5, 6] соединение Cr2Hf имеет три модификации:

Рис. 61. Cr-Hf

?

эмимо вышеуказанных ВТ и НТ еще и среднетемпературную (СТ), емпература превращения Cr^Hf (ВТ) ** Сг2Ш (СТ) составляет 1350 °C для сплавов, богатых Hf, и 1420 °C для сплавов, богатых Сг (5]. Согласно работе [6] эти температуры соответственно равны 1490 И 1540 °C. Температура превращения Cr2Hf (СТ) ** Cr2Hf (НТ) соответствует 1200 °C [5] или 1300 °C [6].

tlf„„U iwaroue реалии . =»™»« ^

Реакция

Содержание Hf в фазах, % (ат.)

Температура, с

Источник

Ж * (Сг) + Cr2Hf

-13;-0;33,3

-12;~0;32

-14;-0;33,5

-13;<2;~33-

1665*30

1642*10

1662*15

1693*15

[11

[2]

[3]

141

Ж - Cr2Hf +(₽Hf)

-70;-35;~84

-73,4;-34;

1500*20

1392*10

[11

|[21

Реакция

Содержание Hf в фазах, % (ат.)

Температура, °C

Источник

-69;-33,5;-84

1492+5

ГЗ]

-59;-36;-87

1512+8

14]

(PHD » Cr2Hf + («HD

-88;-35;>98

1370+20

[И

91,5;-34;>98

1302 10

[21

-88;33,5>98,5

1392

[3]

-88,5;-35,5;>98

1357 +15

14)

Таблица 47. Кристаллическая структура соединений системы Сг—Hf

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Источник

а

С

Cr2Hf (ВТ)

MgZn2

API 2, РЬ^/ттс

0,507 (2)

0,823 (2)

[1]

Cr2Hf (СТ)

MgNi2

ИРТД, Рв^/ттс

0,5047

1,632

[5]

Cr2Hf (НТ)

Cu2Mg

cF2A, Fd3m

0,715 (2)

—

[1]

На рис. 61 температуры превращений приведены по данным работы [5]. В системе кристаллизуются две эвтектики и имеет место одно эвтектоидное превращение (табл. 46).

Растворимость Hf в (Сг) менее 0,3 % (ат.) [3]; согласно работе [2] в интервале температур 1000—1500 °C она меняется от 0,05 до 0,1 % (ат.) Hf. Кристаллическая структура соединения Cr2Hf приведена в табл. 47.

Литература

Venkatraman М., Neumann J.P. И Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N h P. 570-573.

Свечников И.Р., Шурин A.K., Дмитриева Г.П. // Фазовые превращения и металлах и сплавах: Сб. статей. Киев: Наукова думка, 1965. С. 159—162.

Carlson O.N., Alexander D.G. И J. Less-Common Met. 1968. V. 15. P. 361—370

Rudy E., Windisch S.F. // J. Less-Common Met. 1968. V. 15. P. 13—27.

Минаева C.A., Будберг П.Б. // фазовые равновесия в металлах и сплавах: Сб статей. М.: Наука, 1981. С. 179—185.

Кочержинский Ю.А., Маркин В.Я., Петьков В.Б. // Изв. Ан СССР. Металл).) 1973. № 1. С. 189-195.

КБ. Поварова

Cr-Hg. ХРОМ—РТУТЬ

Диаграмма состояния Сг—Hg не построена. В работе [1] на основании имеющихся данных по растворимости Сг в жидкой Hg предложена рассчитанная диаграмма, которая характеризуется практически полной несмешиваемостью Сг и Hg в жидком и твердом состояниях (рис. 62). Согласно данным работы [2] растворимость Сг в Hg при температурах 500 и 750 °C может быть описана уравнением

Рис. 62. Cr-Hg (р - 0,1 МПа)

Путем экстраполяции получен предел растворимости Сг в Hg при температуре 25 °C, равный 10'24 % (ат.). Экспериментальные значения растворимости Сг в Hg при различных температурах, указанные в справочниках [X, Ш], приведены ниже.

Температура, °C 1830500550600

Растворимость Сг, % (ат.) 3,1x10'** 4хЮ'7 6,8х10"5 8x10 5 6,5x10 4

Литература

Venkatraman М., Neumann J.P. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 10. N 2. P. 157-159.

HP. Бочвар

5 Зак. 2144

Сг—Но. ХРОМ—ГОЛЬМИЙ

Диаграмма состояния Сг—Но построена по данным работ [1, z! (рис. 63). Исследование проведено методами дифференциального термического, металлографического и рентгеноструктурного анализе и с использованием Сг и Но чистотой 99,98 и 99,8 % (по массе) соот ветственно. Система характеризуется наличием области несмешиваемости в жидком состоянии протяженностью от 1 до -45 % (ат.) Но. Монотектическая реакция имеет место при 1780 °C [2]. Промежуточ ные фазы не образуются. Эвтектика между твердыми растворами (Сг) и (Но) образуется при температуре 1190 °C и содержании -82—83 % (ат.) Но. Приведенная в работе [1] эвтектоидная реакция при 1090 °C связывается с наличием полиморфизма Но. Однако Нс не имеет полиморфного превращения в твердом состоянии [3, 4]. Как указывается в работе [4], полиморфное превращение Но, так же как и Er, Тт и Lu, реализуется только в жидком состоянии. Поэтому на рис. 63 приведен возможный вариант строения системы в сплавах богатых Но, связанный с превращением при температуре 1090 °C.

Растворимость Но в (Сг) при температурах 1700, 1600, 1400 и 900 °C составляет 0,21; 0,1; 0,065 и <0,065 % (ат.) соответственно [2]. Согласно работе [3] в (Сг) при температуре 1260 °C растворяет-

уя <0,07 % (ат.) Но. Максимальная растворимость Но в (Сг), полу- ценная экстраполяцией, составляет 0,62 % (ат.) [1].

1 В работе [5] проведен термодинамический расчет диаграммы состояния Сг—Но и подтвержден характер взаимодействия компо- вентов. однако температуры нонвариантных реакций и концентрации критических точек отличаются от экспериментальных.

Литература

, 1. Свечников В.Н., Кобзенко, Г.Ф., Иванченко В.Г. // Допов1д1 АН УРСР. 1972.

Сер. А. № 4. С. 376-378.

Свечников В.Н., Кобзенко Г.Ф., Иванченко В.Г. // Металлофизика. 1975.

Вып. 59. С. 77-83.

Gschneidner, Jr., К.А., Calderwood F.W. // Handbook on the Physics and Chemistry of-Rare Earths. Amsterdam, New York, Oxford, Tokyo: North-Holland Phisics Publishing. 1986. V. 8. P. 1-161.

Григорович B.K., Григорович K.B. // Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов: Тезисы докладов на VII Всесоюзной конференции. Челябинск: ЧПИ. 1990. Т. 2. Ч 2. С. 250-252.

Иванченко В.Г., Кобзенко Г.Ф., Свечников В.Н. П Металлофизика. 1979.

Вып. 75. С. 98-102.

К-Е. Поварова, Н.Р. Бочвар

Сг—In. ХРОМ-ИНДИЙ

Диаграмма состояния Cr—In не построена. В работе [1] указано, что в сплавах с 50 и 75 % (ат.) In при 1500 и 1620 °C металлографическим и рентгеновским анализами было обнаружено отсутствие сплавления. На основании этого сделано заключение о наличии в системе области несмешиваемости, что было подтверждено термодинамическим расчетом в работе [2]. Согласно данным работы [3] в системе должно существовать четыре соединения: Crln2, Crln3, Сг21п и СгДп. Первые два идентифицированы в работах [4, 5]. Соединение Crln2 имеет тетрагональную структуру с параметрами решетки а = 0,468 нм, с = 0,444 нм [4]. Соединение Crln3 имеет структуру типа Си (символ Пирсона cF4, пр. гр. РтЗт), параметр решетки а-0,469 нм [5].

Литература

Dasarathy С. Naturwissenschaft. 1968. Bd. 55. N 4. Р. 179.

Dasarathy С. // Trans. AIME. 1969. V. 245. N 9. P. 2015-2019.

Савицкий E.M., Грибуля В.Б. // Доклады АН СССР. 1970. Т. 190. С. 1147.

Raman A., Schubert К. // Metallkunde. 1965. Bd. 51. N 1. S. 44—52.

Schubert К., Raman A., Rossteutscher W. H Naturwissenschaft. 1964. Bd. 51. s 506-507.

КБ. Поварова

Cr-Ir. ХРОМ-ИРИДИЙ

Ж + (Jr) Ж + £ ^Ж + (Jr) Ж + £ ^Диаграмма состояния Сг—1г исследована в работах [1—3], результаты которых согласуются между собой. На рис. 64 приведена диаграмма состояния по данным работы [4], в которой обобщены сведения по этой системе. В системе образуются две промежуточные фазы е и р и имеются широкие области двух твердых растворов (1г) и (Сг). Фазы е и р образуются по перитектическим реакциям [1]:

Ж + (Jr) Ж + £ ^

Ж + (Jr) Ж + £ ^

е при 2200+50 °C и -30 % (ат.) Сг,

p при 1750+10 °C и 74-75 % (ат.) Cr.p при 1750+10 °C и 74-75 % (ат.) Cr.

p при 1750+10 °C и 74-75 % (ат.) Cr.

p при 1750+10 °C и 74-75 % (ат.) Cr.

Фаза е имеет область гомогенности, которая существует в пределах концентраций -32—68 % (ат.) Сг при 1750 °C и -32—60 % (ат.) Сг при 1100 °C [1]. Согласно работе [2] интервал гомогенности фазы г составляет 31,5—58 % (ат.) Сг. Фаза р также имеет область гомогенности протяженностью -72—83 % (ат.) Сг [1]. В работе [2] указаны границы области фазы р 72,5—78,5 % (ат.) Сг. В системе кристаллизуется эвтектика между фазой р и (Ст) при температуре 1680 + 10 °C и содержании -85 % (ат.) Сг. Максимальная растворимость Сг в (1г) достигает 27 % (ат.) и мало меняется с изменением температуры [1]. Растворимость 1г в (Сг) при температурах 1680 и 1100 °C составляет 12—13 и -6 % (ат.) соответственно [1], а при температуре 900 °C — 2,5 % (ат.) по данным работы [2].

фаза е имеет гексагональную плотноупакованную структуру с фаметрами решетки а = 0,2691—0,2661 нм; с = 0,428 (6) — 0,427 ;) нм для сплавов, содержащих 30—63 % (ат.) Сг [1]. Фаза Р имеет .руктуру типа Cr2Si (символ Пирсона сР&, пр. гр. РтЗп); параметр решетки а для сплавов в интервале концентраций 73—82 % (ат.) Сг, докаленных от 1400 °C, составляет 0,4689—0,4859 нм соответственно [1]. В сплавах с содержанием Сг более 16 % (ат.), отожженных при 000-700 °C в течение нескольких дней, и в сплавах с 23—28 % (ат.) Сг, быстро охлажденных после дуговой вакуумной плавки, установлено образование упорядоченной фазы у' со структурой типа Cu3Au (символ Пирсона сР4, пр. гр. РтЗтЗ.

Литература

Waterstrat R.M., Manusz6wski R.C. // J. Less-Common Met. 1973. V. 32.

P. 79-89.

Raub E., Mahler W. И T. Metallkunde. 1955. Bd. 46. S. 210-215.

Khapton A.G. // J. Inst. Met. 1958. V. 87. P. 28-32.

К. Б. ПовароваК. Б. ПовароваVenkatraman M., Neumann J.P. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11. N 1.

К. Б. Поварова

К. Б. Поварова

Р. 5-8.

Сг—К. ХРОМ—КАЛИЙ

На основании данных о строении и свойствах исходных компонентов построена гипотетическая диаграмма состояния [1], предполагающая практически полное отсутствие взаимной растворимости компонентов в жидком и твердом состоянии (рис. 65). На основании дан ных о растворимости Сг в К, который является аналогом Li и Na, высказано предположение, что в жидком К при температуре 800 °C растворяется 10—3 % (ат.) Сг.

Литература

Venkatraman М., Neumann J.P. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 4. P. 398.

Л.Л. ЗисманЛ.Л. ЗисманCr La. ХРОМ—ЛАНТАНCr La. ХРОМ—ЛАНТАН

Л.Л. Зисман

Л.Л. Зисман

Cr La. ХРОМ—ЛАНТАН

Cr La. ХРОМ—ЛАНТАН

$L Диаграмма состояния Cr—La (рис. 66) простроена по данным работ

. Исследование проведено методами дифференциального термического, металлографического, рентгеноструктурного анализов, а ф$кже применен термодинамический расчет с использованием моде- ^р№ субрртулярных растворов. Материалами для исследования служи- ЛИ Cn^ jLa чистотой 99,5 и 99 % (по массе) соответственно. Система характеризуется наличием широкой области несмешиваемости в жидком состоянии. Монотектическая реакция протекает при температуре 1830 °C и содержании -0,9 % (ат.) La [1]. В работе [3] темпе- ратура монотсктики определена равной 1710 °C при содержании 4,0 % (ат.) La. Эвтектическая реакция Ж ** (Cr) + (PLa) протекает при температуре 865 °C и содержании 96,6 % (ат.) La [2]. При этом температура реакции определена экспериментально, а состав эвтектики приведен согласно расчету. В работе [4] температура эвтектики определена равной также 865 °C, а в работе [3]900 °C. В системе

имеет место эвтектоидное равновесие при -730 °C [4], в работе [3] эта температура определена более низкой (705 °C).

Растворимость La в (Сг) при различных температурах приведена ниже [1].

12000,0312000,03Температура, °C 168016001400

1200

0,03

1200

0,03

Растворимость La, % (ат.) 0,20,130,08

Экстраполяцией полученных значений до пересечения с монотекти- ческой горизонталью определена максимальная растворимость La в (Сг), равная 0,65 % (ат.).

Литература

Свечников В.Н., Кобзенко Г.Ф., Киреев М.В., Иванченко В.Г. // Доповцц АН УРСР. 1973. Сер. А. № 2. С. 167-171.

Свечников В.Н., Иванченко В.Г., Кобзенко Г.Ф. // Диаграммы состояния металлических систем. Термодинамические расчеты и экспериментальные методы: Сб. статей. М.: Наука, 1981. С. 85-90.

Савицкий Е.М., Терехова В.Ф., Холопов А.В. И Журнал неорганической химии. 1960. Т. 5. № 3. С. 754-755.

Гшнейднер К. Сплавы редкоземельных металлов: Пер. с англ. / Под ред. Е.М. Савицкого. М.: Мир, 1965. 427 с.

К.Б. Поварова, Н.Р. Бочвар

Cr-Li. ХРОМ-ЛИТИЙ

Диаграмма состояния Cr—Li не построена [1]. Имеются сведения, что Сг и Li практически не смешиваются ни в жидком, ни в твердом состояниях, однако некоторые данные по растворимости Сг в жидком Li приведены в справочниках [X, Э, Ш]. При этом имеется большое Расхождение в полученных значениях растворимости:

Температура, “С 1200 1000900800700

Растворимость Сг, % (ат.) 0,55 0,16 0,06 0,0012 0,02 0,0069 0,00034

Источник [2] [2] [2][3][2][3][3|

Различие в растворимости Сг в жидком Li может быть связано с разной степенью чистоты исследовавшихся металлов. По данным работы [2] Li содержал более 0,1 % (ат.) О, а по данным работы [3] - -10'3 % (ат.) N.

Литература

Venkatraman М., Neumann J.P. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 4 P. 399-400.

Бескоровайный H.M., Яковлев Е.И. // Металлургия и металловедение чистых металлов: Сб. статей. М.: Наука, 1960. Вып. 2. С. 189-206.-

К Б. ПоваровиК Б. ПоваровиLeavenworth H.W., Cleary R.E. // Acta Metall. 1961. V. 9. P. 519-520.

К Б. Поварови

К Б. Поварови

Cr—Lu. ХРОМ—ЛЮТЕЦИЙCr—Lu. ХРОМ—ЛЮТЕЦИЙРис.Рис.67. Cr-Lu67. Cr-LuЭкспериментальная диаграмма Cr—Lu построена в работе [1]. С г образует с Lu эвтектику при температуре 1250 °C и содержании -69—70 % (ат.) Lu (рис. 67); расслоение в жидком состоянии и промежуточные фазы отсутствуют [1]. Проведенный в работе [2|

Cr—Lu. ХРОМ—ЛЮТЕЦИЙ

Cr—Lu. ХРОМ—ЛЮТЕЦИЙ

Рис.

Рис.

67. Cr-Lu

67. Cr-Lu

Термодинамический расчет диаграммы с использованием моделей ^убрегулярных растворов показал хорошее соответствие расчетных и экспериментальных данных. Растворимость Сг в Lu при эвтектической температуре меньше 0,12 % (ат.) и уменьшается с понижением температуры.

Литература

Свечников В.Н., Кобзенко Г.Ф., Иванченко В.Г. /7 Структура фаз, фазовые превращения и диаграммы состояния металлических систем: Сб. статей. М.: Наука, 1974. С. 194-198.

Свечников В.Н., Иванченко ВТ., Кобзенко Г.Ф. // Диаграммы состояния металлических систем. Термодинамические расчеты и экспериментальные методы: Сб. статей. М.: Наука. 1981. С. 85—90.

К. Б. Поварова

Cr—Mg. ХРОМ-МАГНИЙ

Диаграмма состояния Cr—Mg не построена. В работе [1] проведен анализ некоторых исследований, посвященных приготовлению сплавов системы Cr—Mg при взаимодействии Mg с Сг2О3. Отмечается, что существование соединений CrMg, Cr2Mg3, CrMg3 и CrMg4, о которых сообщено в работе [X], сомнительно, так как не подтверждено исследованиями кристаллической структуры.

Литература

Venkatraman М., Neumann J.P. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 4. P. 335.

К.Б. Поварова

Cr-Mn. ХРОМ-МАРГАНЕЦ

Диаграмма состояния Cr—Мп (рис. 68) построена преимущественно по данным работ [1—4]. При этом богатый Мп участок диаграммы построен по данным работы [4], в которой эта область исследована методом высокотемпературной металлографии. В системе существуют Две промежуточные фазы а(СгМп2) и а(СгМп3), а также твердые растворы (Сг) и различных модификаций Мп: (аМп), (РМп), (уМп) и (6Мп). Фазы а и о претерпевают полиморфные превращения. Фаза °t существует в двух модификациях: высокотемпературной а' и Низкотемпературной а". Интервал гомогенности обеих фаз составляет 60,2—65,3 % (ат.) Мп. Температура полиморфного превращения ниже 600 °C [3]. Фаза а существует в трех модификациях: нысокотемпературной а, среднетемпературной а' и низкотемпературной о". Область гомогенности фазы о находится в пределах Концентраций 72,8—78 % (ат.) Мп, фаз а' и а" — в пределах кон-

центраций 75—79 % (ат.) Мп [1]. Температура полиморфного пре вращения о' « о" составляет 800 °C [3]. Реакции образования фа? и другие нонвариантные реакции, имеющие место в системе, привс дены в табл. 48.

Растворимость Мп в (Сг) при различных работам [1—3] приведена ниже (однако надежность растворимости при температурах ниже 900 °C невелика скорости протекания диффузионных процессов):

температурах согласие

определения

из-за

низкой

Температура, °C.

Растворимость Мп, % (ат.)

13211000

600

-31

500 -28

<400-7

. v»w ж уирп.тл 1 ь ivm, уо wj.71,469

Кристаллическая структура отдельных фаз приведена в табл. 49.

Большая скорость охлаждения (107 — 108 °С/с) дает возможность стабилизировать метастабильные фазы в сплавах с высоким содержа нием Мп [8]. Одна из этих фаз (5Мп, Сг) представляет собой непрерывный ряд твердых растворов между дМп и Ст, другая (у'Мп) является фазой уМп с тетрагонально искаженной решеткой. Фаза (бМп, Сг) имеет ОЦК структуру, параметр решетки а для сплавов с 72 и 82 % (ат.) Мп составляет 0,2917 и 0,2935 нм соответственно

8J. Параметры решетки фазы (у'Мп): а = 0,2863 нм, с - 0,3637 нм _ сплава с 84 % (ат.) Мп и а = 0,2668 нм, с = 0,3597 нм для сплава Ж 99,6 % (ат.) Мп [8].

Таблица 48.

в системе С г—Мп

Реакция

Ж + ж + о' + (Сг)

(Сг) - а а - (бМп) (рМп) « («Мп)

о - (Сг) + о' а + (уМп) -* а' (6Мп) - а + (уМп) (уМп) » о’ + (РМп)

Содержание Мп в фазах, % (ат.)

Температура, °C

Источник

81;

71,4;

72,8

1312

[И

89;

77;

-85

1278

[41

79,0;

94,0;

91,0

900

[4]

54,0;

75,0;

62,5

926

[1]

74,0;

69,0;

75,0

999

[1]

78;

93,5;

79,0

1006

[11

85,0;

78,0;

93,0

1020

[41

94,0;

79,0;

98,0

-1000

[4]

структура соединений системы Сг Мп

1 ВО Л ” 4 ® -г v.

Фаза

Прототип

Символ Пирсона, пр. гр.

Параметры решетки, нм

а

С

(Сг)

а', а"

а, о’, а”

(РМп)

(аМп)

«Сг

«Мп

oCrFe

РМп а Мп

с/2, 1тЗт

с/58, 743 m

tP30, Р4г/тпт

сР20, Р4,32

с/58, /43 т

0,2889

0,8860 0,8862 0,8868

0,6303

0,8906

0,4590 0,4549

0,4601

Примечание

При концен-трации Мп, %(ат.): 40 [1]

- [2, 3]

75 [6]

77 [7]

83 [3]

92,7 [И

I 92,3 [1]

Литература

Carlile S.J., Christian J.W., Hume-Rothery W. // J. Inst. Met. 1949. V. 76.

P. 169-194.

Pearson W.B., Christian J.W., Hume-Rothery W. // Nature. 1951. V. 167. P. 110.

Wachtel E., Bartlett C. // Z. Metailkunde. 1964. Bd. 55. S. 29-36.

Lugscheider E., Ettmayer P. // Monatsh. Chem. 1971. V. 102. P. 1234—1244.

Venkatraman M., Neumann J.P. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 5. 457—462.

Stuwe H.P. // Trans. AIME. 1959. V. 215. P. 408-411.

Gupta K.P., Rajan N.S., Beck P.A. H Trans. AIME. 1960. V. 218. P. 617-624.

Гудзенко B.H., Полесова А.Ф, // Иза. АН СССР. Металлы. 1975. № 5 С 153- 156.

К.Б. Поварова

Сг-Мо. ХРОМ—МОЛИБДЕН

Диаграмма состояния Ст—Мо приведена на рис. 69 согласно работе [ 1 ], в которой при построении линий ликвидуса и солидуса использованы данные работ [2—5]. Система характеризуется наличием областей непрерывных растворов в жидком и твердом состояниях. Минимум на кривых ликвидуса и солидуса по совокупности данных определен при температуре 1820 + 30 °C и содержании -12,5 % (ат.) Мо. Существование расслоения при температуре ниже 880 °C было рассчитано на основании термодинамических данных в работе [6]. Однако прямых экспериментальных подтверждений расслоения в твердых растворах пока не найдено, возможно, из-за низкой скорости развития диффузионных процессов при этих температурах [1].

Рис. 69. С г—Mo

При исследовании сплавов системы Сг—Мо методом диффузионных пар при температурах 1000—1600 °C были обнаружены фазы с гексагональной структурой в интервале концентраций 20—55 % (ат.)

Mo и тетрагональной структурой в интервале концентраций 35—50 % (ат.) Мо [7—9]. Поскольку эти фазы никогда не встречаются в литых Сплавах, в работе [1] высказано мнение, что их появление связано с загрязнением примесями внедрения, в частности кислородом.

Непрерывный твердый раствор (Сг, Мо) имеет структуру типа W (символ Пирсона сП, пр. гр. 1тЗт). Значения параметра а кристаллической решетки (Сг, Мо) при комнатной температуре, измеренные на образцах, закаленных от 800—1200 °C, хорошо согласуются между собой (табл. 50).

Таблица 50. Параметр решетки а твердого раствора (Сг, Мо)

Концентрация Мо, % (ат.)

Параметр решетки а, нм

Источник

Концентрация Мо, % (ат.)

Параметр решетки а, нм

Источник

5

0,2900

[4]

0,2954

[12]

0,2899

[12]

30

0,2976

[Ю]

10

0,2918

[Ю]

0,2980

[12]

0,2917

[И]

40

0,3007

[Ю]

0,2908

[4]

0,3008

[П]

0,2913

[12]

60

0,3060

[10]

20

0,2943

[10]

0,3072

[12]

0,2946

[П]

83

0,3109

[Ю]

0,2950

[4]

0,3108

[4]

Литература

Venkatraman М., Neumann J.P. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1987. V. 8. N 3. P. 216-220.

Putman J.W., Potter R.D., Grant N.J. // Trans. ASM. 1951. V. 43. P. 824-852.

Bloom D.S., Grant NJ. // Trans AIME. 1954. V. 200. P. 261-268.

Свечников B.H., Кобзенко Г.Ф. // Доклады АН СССР. 1964. Т. 155. № 3. С. 611-614.

Кочержинский Ю.А., Василенко В.И. // Изв. АН СССР. Металлы. 1979. № 4. С. 205-207.

Raufmann L., Nesor Н. // Annual Rev. Mater. Sci. 1973. V. 3. P. 1—30.

Аржаный П.М., Волкова P.M. // Журнал неорганической химии. 1963. № 8. С. 354-355.

Прокошкин Д.А., Сидунова О.И. // Изв. вузов. Машиностроение. 1966. № 7. С 116-119.

КБ. ПовароваКБ. ПовароваАрзамасова А.М., Пименова Л.А. // Физико-химия и механика материалов. 1977. Т. 13. № 4. С. 119-121.

КБ. Поварова

КБ. Поварова

Cr-N. ХРОМ-АЗОТ

Данные о взаимодействии Сг с N обобщены в работе [1]. Диаграмма состояния Cr—N, исследованная при давлении 98,1 кПа методами дифференциального термического и металлографического анализов в работе [2] и скорректированная с учетом термодинами ческих свойств фаз [1], приведена на рис. 70. В интервале концентраций 0—40 % (ат.) N диаграмма построена экспериментально [2]. в области составов с большим содержанием N диаграмма построена теоретически с учетом литературных данных. Сплавы Сг с N получали насыщением расплава Сг с чистотой 99,98 % (по массе), высокочистым азотом при различном парциальном давлении в процессе дуговой плавки. При парциальном давлении N, равном 300 кПа, концентрация N в расплаве составляла 16,9 % (ат.).

рис. 70. Cr-N

I На диаграмме отмечено образование трех нитридов: Cr^N, CrN и CrN2. Нитрид Cr2N обра- -зуется из расплава по газопе- -ритектической реакции при -1740 °C: Ж + Газ « Cr2N [2]. Температура разложения мононитрида CrN по газоперитекто- идной реакции CrN ** Cr2N + + Газ установлена равной 1049 °C [3]. Температура разложения нитрида CrN 2 не определена.Cr<.N имеетI На диаграмме отмечено образование трех нитридов: Cr^N, CrN и CrN2. Нитрид Cr2N обра- -зуется из расплава по газопе- -ритектической реакции при -1740 °C: Ж + Газ « Cr2N [2]. Температура разложения мононитрида CrN по газоперитекто- идной реакции CrN ** Cr2N + + Газ установлена равной 1049 °C [3]. Температура разложения нитрида CrN 2 не определена.Cr<.N имеетТемперату- ра, °CРастворимость N, % (ат.)[6][7][8]10000,1040,010,07511000,2040,0450,1812000,3640,160,3913000,600,490,7714000,941,291,3916402,254,464,36Температу- ра, °CРастворимость N, % (ат.)[6][7][8]10000,1040,010,07511000,2040,0450,1812000,3640,160,3913000,600,490,7714000,941,291,3916402,254,464,36Таблица 51.Таблица 51.Растворимость N в (Cr) [6—8]Растворимость N в (Cr) [6—8]

I На диаграмме отмечено образование трех нитридов: Cr^N, CrN и CrN2. Нитрид Cr2N обра- -зуется из расплава по газопе- -ритектической реакции при -1740 °C: Ж + Газ « Cr2N [2]. Температура разложения мононитрида CrN по газоперитекто- идной реакции CrN ** Cr2N + + Газ установлена равной 1049 °C [3]. Температура разложения нитрида CrN 2 не определена.

Cr<.N имеет

I На диаграмме отмечено образование трех нитридов: Cr^N, CrN и CrN2. Нитрид Cr2N обра- -зуется из расплава по газопе- -ритектической реакции при -1740 °C: Ж + Газ « Cr2N [2]. Температура разложения мононитрида CrN по газоперитекто- идной реакции CrN ** Cr2N + + Газ установлена равной 1049 °C [3]. Температура разложения нитрида CrN 2 не определена.

Cr<.N имеет

Температу- ра, °C

Растворимость N, % (ат.)

[6]

[7]

[8]

1000

0,104

0,01

0,075

1100

0,204

0,045

0,18

1200

0,364

0,16

0,39

1300

0,60

0,49

0,77

1400

0,94

1,29

1,39

1640

2,25

4,46

4,36

Температу- ра, °C

Растворимость N, % (ат.)

[6]

[7]

[8]

1000

0,104

0,01

0,075

1100

0,204

0,045

0,18

1200

0,364

0,16

0,39

1300

0,60

0,49

0,77

1400

0,94

1,29

1,39

1640

2,25

4,46

4,36

Таблица 51.

Таблица 51.

Растворимость N в (Cr) [6—8]

Растворимость N в (Cr) [6—8]

область гомогенности -27,3—33,6 % (ат.) N [2]. Согласно расчету, проведенному в работе [4], область гомогенности Cr2N составляет 23,3—32,8 % (ат.) N при температуре 1000 °C. Соединение CrN по расчетам работы [4] имеет узкую область гомогенности <0,37 % (ат.) N. Границы существования CrN смещаются от -49,5 % (ат.) N при температуре разложения до 49,9 % (ат.) N при 900 °C.

В системе протекает эвтектическая реакция Ж ^ (Cr) + Cr2N при температуре 1640 °C и содержании 13,4 % (ат.) N. Предельная растворимость N в (Сг) при температуре плавления эвтектики находится в пределах 5,35—6 % (ат.) [1]. Растворимость N в (Сг) может быть выражена уравнением Igx - 4,43 — 125Q/T в интервале 1320— 800 °C и Igx = 1,62 — 4130/Г в интервале температур 90(>—400 °C [5], где х — концентрация N, % (ат.); Т — температура, К. В зависимости от температуры и давления растворимость выражается следующим уравнением: Igx = 0,5 lg р + 0,1 — 1410/Т [5], где р — давление, Па. В табл. 51 представлены результаты расчетов растворимости N в (Сг) в интервале температур 1000—1400 °C и данные, полученные экстраполяцией, для максимальной растворимости при эвтектической температуре.

Наиболее достоверными, как указано в работе [1], следует считать результаты, полученные в работе [8] с применением высокочувствительного метода термогравиметрического анализа в сочетании с прецизионным измерением парциального давления N.

Нитрид Cr2N имеет гексагональную структуру, параметры решетки: а - 0,4759 нм, с = 0,4438 нм для состава CrN0 42 и а = 0,4805 нм, с * 0,4479 для состава CrN0 49 [ 1 ]. Нитрид CrN согласно работе [9] имеет структуру типа NaCl (символ Пирсона сЕ^, пр. гр. ЕтЗт) с параметром решетки а = 0,4138—0,4139 нм. В работе [1] приводится значение а = 0,4149 нм.

Литература

Иванченко В.Г., Мельниченко Т.В. // Металлофизика, 1991. Т. 13. № ? С. 23-30.

Свечников В.Н., Кобзенко Г.Ф., Иванченко В.Г., Мартынчук Э.Л. И Диаграм мы состояния металлических систем: Сб. статей. М.: Наука, 1971. С. 135—138.

Mills Т. // J. Uss-Common Met. 1970. V. 22. N 4. Р. 373-381.

Mills Т. // J. Less-Common Met. 1972. V. 26. N 2. P. 223-234.

Фромм E., Гебхардт E. Газы и углерод в металлах: Пер. с нем. / Под ре;; Б.В. Линчевского. М.: Металлургия, 1980. 712 с.

Seybolt A.U., Oriani R.A. П Trans. AIME. 1956. V. 206. Р. 558-562.

Томилин И.А., Савостьянова Н.А. // Заводская лаборатория. 1962. № 28. С. 959-961.

Mills Т. // J. Uss-Common Met. 1971. V. 23. N 4. Р. 317.

Пинскер З.Г., Абросимова Л.Н. И Кристаллография. 1958. Т. 3. С. 281—287

Н.Р. Бочвар

Cr—Na. ХРОМ—НАТРИЙ

В работе [1] предложена гипотетическая диаграмма состояний системы Cr—Na, предполагающая практически полное отсутствие взаимной растворимости компонентов в жидком и твердом состояниях.

Литература

Venkatraman М., Neumann J.P. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 4. P. 400-401.

К.Б. Поварова

Cr—Nb. ХРОМ—НИОБИЙ

Диаграмма состояния Cr—Nb (рис. 71) построена в работе [1] на основании анализа исследований, проведенных в работах [2—5]. Ликвидус построен преимущественно по данным работы [3]. В системе образуются одна промежуточная фаза Cr2Nb и твердые растворы (Сг) и (Nb). Соединение Cr2Nb плавится конгруэнтно и имеет широкую область гомогенности -30—39 % (ат.) Nb. Температура плавления Cr2Nb, по различным данным, составляет: 1683 + 10 [8], 1713 [7], 1773 [3], 1723+5 [4], 1733 [6], 1770+50 [1]. Соединение Cr2Nb имеет две аллотропические модификации. Температура перехода между высокотемпературной (ВТ) и низкотемпературной (НТ) формами увеличивается от 1585 до 1625 °C для богатых Сг и Nb сплавов соответственно [4].

В системе кристаллизуются две эвтектики: Ж ^ (Сг) + Cr2Nb и Ж у Cr2Nb + (Nb). Температура и состав эвтектик по различным данным приведены в табл. 52.

Рис. 71. Cr—Nb

Растворимость Nb в (Сг) составляет -6 % (ат.) при эвтектической температуре и -1 % (ат.) при 1000 °C. Растворимость Сг в (Nb) при эвтектической температуре равна ~15 % (ат.) и снижается до ~2— 3 % (ат.) при 1000 °C 11]. Кристаллическая структура Cr2Nb приведена в табл. 53.

Таблица 5 2. Температура и состав

эвтектик в системе Cr—Nb

Эвтектика (Сг) + Cr2Nb

Эвтектика Cr2Nb + (Nb)

Температура,°C

1602

1662

1620

1642

1640

1620+40

Содержание Nb, % <ат.)

21—22

20,1

-12

19,3

20,0

-12

Температура, 1 Содержание °гI Nb, /О kaTJ

Источник

С

1662

1713

1602

1662

1660

1650 +50

39

48,9

-53

49

50

-50

[8]

[2]

[31

[41

[51

Hl

Таблица 5 3. Кристаллическая структура соединения Cr2Nb

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметр решетки а, нм

Источник

Cr2Nb (ВТ)

CrzNb (НТ)

MgZn2

MgCu2

hP\2, Р63/ттс cF24, Fd3m

0,697-0,702*

Hl [1, з, 9]

В области гомогенности.

Литература

Venkatraman М., Neumann J.P. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N ? P. 462-466.

Еременко B.H., Зудилова Г.В., Гаевская Л.А. // Металловедение и термическ: ч обработка металлов. 1958. № 1. С. 11—16.

Goldschmidt H.J., Brand J.A. // J. Less-Common Met. 1961. N 3. P. 44—61.

Пан B.M. // Физика металлов и металловедение. 1961. Т. 12. № 3. С. 455-45'

Свечников В.Н., Пан В.М. // Исследование по жаропрочным сплавам; С." статей. М.. Наука. 1962. Вып. 6. С. 47—56.

Корнилов И.И., Шахова К.И., Будберг П.Б., Недумов Н.А. // Доклады АН СССР. 1963. Т. 149. Вып. 6. С. 1340-1342.

Elliot R.P.. Rostoker W. И Trans. ASM. 1958. V. 50. P. 617—633.

Елютин В.П.. Функе В.Ф. // Изв. АН СССР. Отделение технических нал ; Металлургия и топливо. 1956. Вып. 3. С. 68—76.

Захарова М.И., Прокошкин Д.А. // Изв. АН СССР. Отделение технически наук. Металлургия и топливо. 1961. Вып. 4. С. 56—57.

КБ. Повара i

Cr-Nd. ХРОМ—НЕОДИМ

Диаграмма состояния Сг—Nd построена в работе [1] на основание результатов дифференциального термического, металлографического и рентгеновского анализов с использованием Сг и Nd чистотой 99,9‘ и 99,4 % (ат.) соответственно. В работе [2] проведен термодинаме чсский расчет этой же диаграммы с использованием моделей идеаль ных растворов. Данные работ [1,2] отражены на рис. 72, на которол приведена диаграмма состояния Сг—Nd. Система характеризуете л наличием области несмешиваемости в жидком состоянии. Промеж) точные фазы не образуются. В твердом состоянии присутствую! только твердые растворы (Сг) и (Nd). Монотектическая реакци ' протекает при температуре 1810 °C и содержании 1,65 % (ат.) Nd. Эвтектическая реакция имеет место при температуре 965 °C и со держании 96,9 % (ат.) Nd, при этом состав эвтектики определи! расчетным путем в работе [2]. Помимо указанных равновесий в системе существует эвтектоидное равновесие при 835 °C, связанно, с полиморфизмом Nd. Растворимость Nd в (Сг) при различив ' температурах приведена ниже по данным работ [3, 4].

Рис. 72. Cr-NdРис. 72. Cr-Nd

Рис. 72. Cr-Nd

Рис. 72. Cr-Nd

Температура, °CРастворимость Nd, % (ат)Температура, °CРастворимость Nd, % (ат)1790 17501700 1600 1400 1000 . 450

Температура, °C

Растворимость Nd, % (ат)

Температура, °C

Растворимость Nd, % (ат)

0,88 0,5-0,6 0,5-0,45 0,37 0,24 0,16 <0,006

Экстраполяцией указанных значений до пересечения с монотекти- ческой горизонталью получена максимальная растворимость Nd в ^Сг), равная 1,1 % (ат.).

Литература

1. Свечников В.Н., Кобзенко Г.Ф., Мартинчук Е.Д., Иванченко В.Г. // Доповщ! АН УСРС. 1969. Сер. А. № 1. С. 61—64.

Свечников В.Н., Иванченко ВТ., Крбзенко Г.ф. // Диаграммы состояния металлических систем. Термодинамические расчеты и экспериментальные методы: ( статей. М.: Наука, 1981. С. 85—90.

Кобзенко Г.Ф., Холодов А.Г., Иванченко ВТ. и др. // Допов1д1 АН УРС I’ 1970. Сер. A. N 11. С. 1045-1048.

Кобзенко Г.Ф., Холодов АТ., Иванченко ВТ. и др. // Диаграммы состояния металлических систем: Сб. статей. М.: Наука, 1971. С. 177—180.

К. Б. Поварова, Н.Р. Бочвир

Cr—Ni. ХРОМ-НИКЕЛЬ

Результаты исследования взаимодействия Cr с Ni собраны всправочниках [X, Э, Ш]. Диаграмма состояния Cr—Ni (рис. 73)построена в работе [1] на основании обобщения данных работ[2—10]. Ликвидус и солидус системы построены по данным работ [2.3], кривые солидуса твердых растворов (Сг) и (Ni) — по даннымработ [2—4]. В системе существует промежуточная фаза Ni2 Cr,которая образуется в твердом состоянии. Эвтектика между (Ni) и(Сг) кристаллизуется при температуре 1345 °C и содержании 56 %(ат.) Сг. Растворимость Ni в (Сг) составляет -32 % (ат.) при эвтек-тической температуре, -10 % (ат.) — при 1000 °C и -2 % (ат.) —при 500 °C. Растворимость Сг в (Ni) равна -50 % (ат.) при эвтекти-ческой температуре и -36 % (ат.) — при 700 °C. Упорядочение,сг, °/о (по массе)

St имеющее место в сплавах около состава Ni2Cr, исследовано в работах Ж [5—8]. Установлено, что для стехиометрического состава Ni2Cr |температура упорядочения составляет 590 °C. Соединение Ni2Cr S имеет интервал гомогенности 25—36 % (ат.) Сг. Структура Ni2Cr /относится к типу MoPt2 (символ Пирсона о/6, пр.гр. Immm). Пара- ' метры решетки сверхструктуры по отношению к параметрам решетки /.Ni (а0) составляют а = а0/2, b = За0/2, с = «0 [10].

Имеются сведения о двух метастабильных фазах [ 1 ]. Одна фаза находится вблизи состава сплава с 70 % (ат.) Сг, имеет структуру /типа aCrFe (символ Пирсона tP30, пр.гр. P42/mnm) и параметры /решетки а = 0,8825 нм, с = 0,4598 нм. Вторая фаза находится при 5 составе сплава, содержащего свыше 70 % (ат.) Сг. Она обнаружена ? в пленках, полученных напылением в вакууме, и имеет структуру ’ типа Cr3Si (символ Пирсона сР8, пр.гр. РтЗмУ, параметр решетки а = 0,458 нм.

Литература

Nash Р. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. N 5. P. 887—895.

Jenkins C.H.M., Bucknall E.H., Austin C.R., Mellor G.A. //J. Iron Steel Inst. London. 1937. V. 136. P. 187-220.

Свечников В.П., Пан B.M. // Научные работы Института металлофизики АН УССР: Сб. статей. Киев: АН УССР, 1962. Вып. 15. С. 164-178.

Karamazin L. // Mater. Sci. Eng. 1982. V. 54. P. 247—256.

Вагарятипский И.А., Тяпкин И.Д. // Доклады АН СССР. 1958. Т. 3. Вып. 5. С. 1025-1028.

Sudramanian K.R., Gupta К.Р. // Trans. Indian Inst. Met. 1983. V. 36. N 3. P. 163-167.

Винтайкин E.3., Иткин В.П., Могугнов B.M. // Физика металлов и металловедение. 1972. Т. 33. Вып. 4. С. 846-848.

Simpsom М.А., Smith T.F. // Aust. J. Phys. 1982. V. 35. P. 307-319.

Taunt R.J., Ralph B. // Surf. Sci. 1975. V. 47. P. 569-582.

К.Б. Поварова

Cr—Np. ХРОМ-НЕПТУНИЙ

Диаграмма состояния Cr—Np экспериментально не построена. На рис. 74 приведен вариант диаграммы, который рассчитан в работе [1]. Авторы работы [1] предположили, что Сг и Np подобно другим системам Сг с актинидами образуют простую эвтектическую систему с небольшой растворимостью в твердом состоянии. Согласно расчету эвтектика кристаллизуется при температуре -503 °C и содержании ~83 ат. % Np. Предполагаются нонвариантные равновесия при температурах 576 и 280 °C, связанные с полиморфизмом Np. Характер этих равновесий нс установлен.

Рис. 74. Cr—Np

Литература

1. Venkatraman M„ Neumann J.P., Peterson D.E. // Bull. Alloy Phase Diagrams 1985. V. 6. N 5. P. 418—419.

ТВ. Добаткини

Cr-O. ХРОМ-КИСЛОРОД

Результаты исследования взаимодействия Cr с О обобщены в работах [1, 2]. Диаграмма состояния Ст—О (рис. 75) построена в работе [X]. При температурах выше 1800 °C имеет место расслоение в жидком состоянии и интервале концентраций -2—48 % (ат.) О. Наиболее стабильный оксид Сг2О3 начинает разлагаться ниже своей температуры плавления, поэтому его температуру плавления трудно точно определить. Она составляет 2330 °C (на воздухе) или 2315 °C (в азоте) [3].

При температурах ниже 1600 °C Сг2О3 находится в равновесии с твердым раствором (Сг). В справочнике [Ш] высказано предположение о наличии у Сг2О3 высокотемпературной тетрагональной модификации.

Высокотемпературная /фаза Cr3O4 стабильна при температурах выше 1600 °C. Она образует эвтектику с (Сг) при температуре -1660 °C и содержании ~52 % (ат.) О. В работе [Ш] высказано мнение, что эта фаза стабилизируется примесями Fe и не является двойной фазой. Поэтому на диаграмме состояния Сг—О она нанесена штриховой линией, и необходимо дальнейшее исследование этого участка системы на более чистых

Рис. 75. Сг—ОРис. 75. Сг—Оматериалах.

Рис. 75. Сг—О

Рис. 75. Сг—О

Температура плавления СЮ3 (170—198 °C) зависит от степени разложения в твердом состоянии. По данным ряда исследований, приведенным в работе [1], разложение СгО3 до Сг2О3 может идти по нескольким схемам по мере повышения температуры: при 265 °C образуется Сг5О,5, который при 360 °C переходит в Сг5О12 и далее при 410 °C — в Сг2О3; или СгО3 переходит последовательно в Сг^Оо, Сг2О5, СгО2 и Сг2О3. По данным работы [4] при температуре 380 °C в системе существует нонвариантное равновесие между СгО2, Сг2О5 й Сг2О3. Оксид СгО2 стабилен при парциальном давлении О более ~10 МПа. Нестабильный оксид Сг3О образуется при восстановлении Сг2О3 при 1500 °C другим металлом (Ti, Zr, V) или при окислении Сг паром в присутствии большого количества Н при 600 °C. Растворимость О в (Сг) приведена ниже по данным работы [1].

Температура, °CРастворимость О, % (ат.)Температура, °CРастворимость О, % (ат.)15001400130012001100

Температура, °C

Растворимость О, % (ат.)

Температура, °C

Растворимость О, % (ат.)

0,043 0,023 0,011 0,005 0,0025

В работе [2] для температурной зависимости растворимости О в (Сг) предлагается выражение Igx = 3,09 — 7900/7°, где х — атом- ная доля О. Это уравнение реализуется в интервале температур 1100-^1500 °C.

Кристаллическая структура соединений Сг—О приведена в табл. 54.

Таблица 54. Кристаллическая структура соединений Сг—О

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Источ

НИК

а

Ь

С

Сг2О3

А12О3

hPto, Р63/ ттс

0,49607

—

1,3599

[Ш]

Сг2О3 (ВТ)*

—

—

0,948

—

0,516

[Ш]

Сг3о4

Мп3О4

Ц28,

0,872

0,74992

[X]

14,/amd

0,62026

—

0,75386

[Ш]

СгО3“

—

—

0,850

0,473

0,572

[11

СгО2 (СгО2,14)“*

O2Ti

tP6, Р42/тпт

0,4423

—

0,2917

[Э]

‘Тетрагональная сингония.

“Ромбическая сингония.

Оксид получен при давлении 6 МПа.

Литература

Корнилов И.И., Глазова В.В. Взаимодействие тугоплавких металлов переходных групп с кислородом. М.: Наука, 1967. 255 с.

Фромм Е„ Гебхартд Е. Газы и углерод в металлах: Пер с нем. / Под ред Б.В. Линчевского. М.: Металлургия, 1980. 712 с.

McNally R.N., Peters F.I., Ribbe P.H. П J. Amer. Ceram. Soc. 1961. V. 44 P. 491-493.

Hook R.E., Adair A.M. // Trans. AIME. 1964. V. 230. P- 1278-1283.

К.Б. Поваров.

Cr-Os. ХРОМ-ОСМИЙ

Диаграмма состояния Cr—Os построена на основании результатов дифференциального термического, микроскопического и рентгеновского анализов сплавов, выплавленных из Сг чистотой 99,92 % (по массе) и Os чистотой 99,96 % (по массе) [1]. На рис. 76 диаграмм.' состояния Cr—Os приведена согласно работе [2], в которой интервал концентраций 0—50 % (ат.) Os построен по данным работы [1]. При концентрации выше 50 % (ат.) Os ликвидус и солидус системы экспериментально не построены. Границы области (Сг) и (Os) при температурах ниже 1400 °C построены по данным работ [1, 3]. В системе образуются две промежуточные фазы Cr3Os и Cr2Os (о) п широкие области твердых растворов (Сг) и (Os). Соединения Cr20s (о) и Cr3Os образуются по перитектоидным реакциям:

(Cr) + (Os) * а при 1673±15 °C,

(Сг) + о » Cr30s при 1540±40 °C.

Рис. 76. Cr—Os

Фаза а имеет область гомогенности, которая при температуре 1540 °C находится в интервале концентраций 30—35 % (ат.) Os. В работе [4] сообщается об образовании о фазы из расплава и значительно большей области ее гомогенности. Однако положение границ существования соединения Cr2Os требуют дальнейших исследований.

В системе Cr—Os кристаллизуется одна эвтектика Ж * (Cr) + (Os) при температуре 1843 + 10 °C и содержании 33 % (ат.) Os и имеет место одно эвтектоидное равновесие о ^ CfjOs + (Os) при температуре 975 ±25 °C и содержании -33 % (ат.) us.

Растворимость Os в (Сг) при температуре 1300 °C составляет около 12 % (ат.) Os [2] (среднее между 18 % (ат.) Os [1] и 9,5 % (ат.) Os [3]) и практически не изменяется при уменьшении темпера- тУры. Растворимость Ст в (Os) при 1500 °C составляет -50 % (ат.) (-r [1] или 51,7 % (ат.) Сг [2] и нс изменяется с уменьшением температуры.

Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 55.

Таблица 55. Кристаллическая структура соединений системы Cr—Os

Соединение

Прототип

Символ Пирсо- на, пр.гр

Параметры решетки, нм

Источни.

а

с

Cr20s

CrFe

tP30, P^imnm

0,9107 0,904

0,4696 0,460

[5]

[6]

Cr3Os

Cr3Si

сРВ, РтЗп

0,4684

0,46779 (2)

—

11]

17]

Литература

1. Свечников В.Н., Дмитриева Г.В., Кобзенко Г.Ф., Шурин А.К. // Доклады А СССР. 1964. Т. 158. № 3. С. 668-670.

2. Venkatraman М., Neumann J.P. // Bull Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11. N . P. 8-11.

3. Raub E. // Z. Metallkundc. 1957. Bd. 48. S. 53-56.

4. Савицкий E.M., Полякова В.П., Горина Н.Б., Рошан Н.Р. Металловедени платиновых металлов. М.: Металлургия, 1975. 423 с.

5. Watersrtrat R.M., Kasper J.S. // Trans. AIME. 1957. V. 209. P. 872-873.

6. Knapton A.G. // J. Inst. Met. 1958/1959. V. 87. P. 28-32.

7. Nevitt M.V. // Trans. AIME. 1958. V. 212. P.350-355.

К.Б. Поваров

Cr-P. ХРОМ-ФОСФОР

Полностью диаграмма Cr—P экспериментально не построен. Обзор данных различных исследований системы Cr—Р проведен ? работе [I], результатом которого явилась приведенная на рис. 7 диаграмма. Область концентраций до 30 % (ат.) Р построена п : данным работы [2] на основании результатов термического и микрос труктурного анализов. Исследования в области большего содержание Р затруднено из-за высокого давления паров Р, поэтому в области концентраций 40—100 % (ат.) Р на диаграмме указано только поло жение соединений, обнаруженных в сплавах системы Cr—Р. В работ [1] указывается, что в системе образуется семь соединений: Сг3Р. Сг2Р, Сг(2Р7, СгР, Сг2Р3, СгР2, СгР4. Однако существование Сг2Р ; является сомнительным. Все указанные фазы были в основном сини* зированы путем взаимодействия порошка Cr с Р в запаянных кварце вых ампулах при высоких температурах.

Соединение Сг3Р образуется по перитектической реакции при температуре -1510 °C [2]. Соединение Сг2Р плавится конгруэнтно при температуре -1640 °C и имеет две модификации, высокотемпе ратурную Сг2Р (ВТ) и низкотемпературную Сг2Р (НТ), температур- перехода не установлена. Характер образования остальных соединс ний, показанных на рис. 77, не определен. Имеются сведения, что

Рис. 77. Cr-P (р - о,1 МПа)Рис. 77. Cr-P (р - о,1 МПа)

Рис. 77. Cr-P (р - о,1 МПа)

Рис. 77. Cr-P (р - о,1 МПа)

соединение СгР плавится при температуре между 850 и 1000 °C [4]. Существование соединения СгР4 было определено в работе [5] и установлено, что оно стабильно при давлении -100 МПа и темпера-

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр-

Параметры решетки, нм

И стон ник

а

Ь

с

Сг3Р

W

с/2, Zm3m

0,9185 0,9186

—

—

[61 [71

Сг2Р (ВТ)

Ре2Р

ИР9, P62m

-0,63

—

-0,33

[1]

Сг2Р (НТ)

0/4 8, Рттт

0,6332

1,0339

0,3299

[11

СГ12Р7

Анти- Th7S|2

ИР2О, Р^ т

0,8981

—

0,3313

[81

[9]

СгР

МпР

оР^, Рата

| 0,5367

| 0,3122

0,6017

Т

туре 1000 °C.

В системе кристаллизуется эвтектика при температуре -1370 °C и содержании -13 % (ат.) Р по реакции Ж *• (Сг) + (Сг3Р) [2].

Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 56. структура соединений системы Сг—Р

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Источ ник

а

b

С

СгР2*

OsGe2

mC12, С2/т

0,8213

0,3034

0,7098

11]

СгР4”

МоР4

тС20, С2/с

0,51914

0,07600

0,57712

[1]

*0 = 119, 47°.

*0-110, 65".

Литература

Venkatraman M„ Neumann J.P. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11. N 5 P. 430-434.

Vogel R„ Kasten G.V. П Arch. Eisenhuttenw. 1939. Bd. 12. S. 383-391.

Ripley R.L. /// J. Less-Common Met. 1962. V. 4. P. 496—503.

Faller F.E., Biltz W. H Z. Anorg. All. Chern. 1941. Bd. 248. S. 209-228.

Jeitschko W„ Donahue P.C. // Acta Crystallogr. B. 1973. V. B29. P. 783-787

Rundqvist S. // Acta Chem. Scand. 1962. V. 16. N I P, 1—19.

Lundstrom T. // Acta chem. Scand 1962. V. 16. N 1. P. 149—154.

Chun H.K., Carpenter G.B. // Acta Crystallogr. B. 1979. V. B35. P. 30-33.

Selte K„ Hjersing H„ Kjekshus A. et. al. // Acta Chem. Scand. A. 1975. V. 29 N 7. P. 695-698.

HP. Бочвар

Cr—Pb. ХРОМ-СВИНЕЦ

Температура, °CРастворимость Сг, % (ат.)Температура, °CРастворимость Сг, % (ат.)Ориентировочная диаграмма состояния Cr—Pb приведена в работе [1] и показана на рис. 78. Диаграмма характеризуется отсутствием промежуточных фаз и существованием несмешиваемости в жидком состоянии. Однако температура монотектической реакции 1470 °C. приведенная на рис. 78 по справочнику [X], является заниженной, из-за использования Сг низкой чистоты (температура плавления С г приводится равной 1550 °C, что на 300 °C ниже истинной). Тип нонвариантной реакции при температуре -327 °C не установлен. Растворимость Сг в жидком РЬ в интервале температур 900—1200 °C (чистота Сг и РЬ составляла 99,96 и 99,9 % (по массе) соответственно) приведена ниже по данным работы [2]:

Температура, °C

Растворимость Сг, % (ат.)

Температура, °C

Растворимость Сг, % (ат.)

1210109810601014992908

Данные работы [2] = 4,30 — 6720/Т, где х — ра, К.Данные работы [2] = 4,30 — 6720/Т, где х — ра, К.0,630,240,180,160,080,04

Данные работы [2] = 4,30 — 6720/Т, где х — ра, К.

Данные работы [2] = 4,30 — 6720/Т, где х — ра, К.

могут быть выражены уравнением Igx =концентрация Сг, % (ат.); Т — температу-

Экстраполяцией полученных значений растворимости до монотек- тической температуры установлена максимальная растворимость Сг, соответствующая ~3 % (ат.). В справочнике [Ш] сообщается значение растворимости С г в жидком РЬ при температуре 600 °C, равное -5x10“^ % (ат.).

Литература

Venkatraman М., Neumann J.P. // Bull Alloy Phase Diagrams. 1988. V. 9. N 2. p 155-157.

Alden T„ Stevenson D.A., Wulff J. П Trans. AIME. 1958. V.212. P. 15-17.

К.Б. Поварова

Cr-Pd. ХРОМ-ПАЛЛАДИЙ

Диаграмма состояния Cr—Pd (рис. 79) построена в работе [1] после обобщения данных различных исследователей [2—4]. Система исследована методами термического, рентгеновского, микрорентгенос- ^ектрального и металлографического анализов. Хотя Сг содержал которое количество О [2, 3], но присутствие О не влияло на

Рис. 79. Cr-Pd

результаты построения фазовой диаграммы. Кривые ликвидус—соли дус в богатых Сг сплавах построены по данным работы [3], а в области концентраций 50—100 % (ат.) Pd — по данным работы [2{. Система Сг—Pd характеризуется полной смешиваемостью в жидком состоянии и наличием областей твердых растворов (Pd) и (Сг). В твердом состоянии образуются два соединения CrPd и Cr2Pd3. Соединение CrPd образуется при перитектоидной реакции (Сг) + (Pd) 11 CrPd при температуре 570^10 °C и имеет узкий интервал гомогенное ти от 50 до 52 % (ат.) Pd [3, 5]. По данным работы |5] в сплавах с 55—57 % (ат.) Pd в процессе отжига при температурах ниже 500 °C появляется упорядоченная фаза состава Cr2Pd3. Предполагается, что она образуется по перитектоидной реакции при 505т 10 °C. В системе кристаллизуется эвтектика (Сг) + (Pd) при температуре 1315 °C и содержании 44 % (ат.) Pd.

Растворимость Сг в (Pd) достигает -50 % (ат.) при эвтектической температуре, максимальная растворимость Pd в (Сг) нс превышает -1 % (ат.) Pd [1]. При температурах 1200, 1000, 800 °C растворимость Pd в (Сг) составляет 0,5т0,1, 1,Зт0,5 и 0,7т0,1 % (ат.) [4].

Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 57.

а 6 л и ц а 5 7. Кристаллическая структура соединений системы Cr—Pd

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Примечание

а

с

CrPd

AuCu

fP2, Р4/ ттт

0,274 (3)

0,380 (1)

При концентрации 43-54 % (ат.) Pd. Закалка от 460 °C [3]

Cr2Pd3

AuCu3

сР4, РтЗт

0,385 (2)

—

При концентрации 60-67 % (ат.) Pd [5]

(Pd)

Си

cF4, Fm3m

0,3858

—

При концентрации 60 % (ат.) Pd. Закалка от 1000 °C [2]

0,3856

—

При концентрации 63,5 % (ат.) Pd. Закалка от 1000 °C [31

0,3870

—

При концентрации 81,5 % (ат.) Pd. Закалка от 1000 °C [3]

0,3886

—

При концентрации 85 % (ат.) Pd. Закалка от 1000 °C [2]

Литература

Venkatraman M., Neumann J.P. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11. N 1. P. 11-15.

Grube G., Knabe R. // Z. Electrochem. 1936. V. 421. S. 793-804.

Raub E., Mahler W. // Z. Metallkunde. 1954. Bd. 45. S. 648-650.

Waterstrat R.M. // J. Less-Common Met. 1981. V. 80. N 1. P. 31-36.

Raub K, Gohle R., Roschel E. // Z. Metallkunde. 1967. Bd. 58. N 8. S. 567-568.

К.Б. Поварова

Cr-Pr. ХРОМ-ПРАЗЕОДИМ

Диаграмма состояния Cr—Pr построена в работе [1] на основании Результатов дифференциального термического, металлографического и Рентгеновского анализов. В качестве исходных материалов использовали Сг и Рг чистотой 99,98 и 98, 94 % (по массе) соответственно. ” Работе [2] проведен термодинамический расчет диаграммы с ис- пользованием моделей идеальных растворов! и определен состав эвтектической точки. Приведенная на рис. 80 диаграмма Сг—Рг по- ^Роена с учетом данных работ [1, 2]. Система характеризуется УЩествованием области несмешиваемости в жидком состоянии и отсутствием промежуточных фаз. Монотектическая реакция имеет

Рис. 80. Сг—РгРис. 80. Сг—Рг178017501700160010000,650,50,370,260,12178017501700160010000,650,50,370,260,126 Зак. 21446 Зак. 2144

Рис. 80. Сг—Рг

Рис. 80. Сг—Рг

17801750170016001000

0,650,50,370,260,12

17801750170016001000

0,650,50,370,260,12

6 Зак. 2144

6 Зак. 2144

место при температуре 1800 °C и содержании 1,25 % (ат.) Рг. В связи с полиморфизмом Рг в системе протекает эвтектоидная реакция при температуре 770 °C. Растворимость Рг в (Сг), исследованная в работах [3, 4], приведена ниже:

Температура, °C

Растворимость Рг, % (ат.)

Экстраполируя полученные значения до пересечения с монотекти ческой горизонталью, в работе [3] была определена максимальная растворимость Рг в (Сг), равная 0,9 % (ат.).

Литература

71. Свечников В.Н., Кобзенко Г.Ф., Кашевская О.М., Иванченко В.Г. И Допов1д1

^Н УРСР. 1969. Сер. A. N 8. С. 748-751.

Свечников В.Н., Иванченко В.Г., Кобзенко Г.Ф. // Диаграммы состояния ^Металлических систем. Термодинамические расчеты и экспериментальные методы: Сб. статей. М.: Наука, 1981. С. 85—90.

Кобзенко Г.Ф., Холодов А.Г., Иванченко В.Г. и др. И Доповщ! АН УРСР. |,97О. Сер. А. № 11. С. 1045-1048.

4. Кобзенко Г.Ф., Холодов А.Г., Иванченко В.Г. и др. // Диаграммы состояния (Металлических систем: Сб. статей. М.: Наука, 1971. С. 177—180.

Н.Р. Бочвар, К. Б. Поварова

Cr—Pt. ХРОМ-ПЛАТИНА

Результаты исследования диаграммы состояния Сг—Pt приведены в работах [X, Ш, 1—3] и обобщены в работе [4]. Фазовая диаграмма, приведенная на рис. 81 по данным работы [4], основана на данных работ [1, 2], в которых исследование проведено методами рентгеновского, металлографического, микрорентгеноспектрального анализов и электронной микроскопии. В работе [1] использовали Сг и Pt чистотой 99,999 и 99,9 % (по массе) соответственно. Главными неметаллическими примесями были Н и О, содержание которых

составляло 0,03 и 0,7 % (по массе) соответственно. Однако в работе [1] показано, что высокое содержание О не оказывает какого-либо значительного влияния на строение фазовой диаграммы.

Система С г—Pt характеризуется наличием трех упорядоченных интерметаллических фаз Cr3Pt, CrPt, CrPt3 й широких областей твердых растворов (Pt) и (Сг).

На кривых ликвидуса и солидуса в области концентраций -80 / (ат.) Pt наблюдается максимум, температура которого составляет 1790 °C [1].

В работе [2] указывается на конгруэнтное плавление соединения Cr3Pt (рис. 81), в отличие от данных работы [1], в которой сообщается об образовании Cr3Pt по синтектической реакции. Это прсдпо.1,- гает образование области несмешиваемости в интервале концентраций 10—30 % (ат.) Pt. Однако согласно расчету, проведенному в работе [3], это маловероятно. Как указывается в работе [4], область концентраций 10—30 % (ат.) Pt требует дальнейшего исследования.

Соединение Cr3Pt имеет область гомогенности, протяженное; п которой при температуре -1000 °C составляет от -17 до -23 % (аи Pt [1].

Упорядоченная фаза CrPt3 образуется из неупорядоченного твер дого раствора (Pt) при температуре ниже 1200 °C. Она существует в широкой области концентраций от -34 до -85 % (ат.) Pt. Макси мальная точка перехода порядок « беспорядок имеет место при температуре -ИЗО °C и содержании -67 % (ат.) Pt [4].

Соединение CrPt было установлено рентгенографически по изменению типа структуры (от /Л2 к Ll0), которое происходит при увеличении концентрации Сг в области соединения CrPt3. Кроме того, соединение CrPt и существование двухфазной области CrPt3 + CrPt наблюдали в тонких пленках при температурах ниже 600 °C при содержании 52—74 % (ат.) Pt [4].

В системе Сг—Pt кристаллизуется эвтектика и имеет место одно эвтектоидное равновесие. Указанные нонвариантные реакции привс дены в табл. 58 [4].

Таблица 58. Нонвариантные реакции в системе Сг—Pt

Реакция

Содержание Pt в фазах,

% (ат.)

Температура, Ч

Ж -

Cr3Pt + (Pt)

-24;-20;

-29

1530

Ж -

(Сг) + Cr3Pt

~13;-10;

-17

1500

(Pt)

« Cr3Pt + CrPt3

-34;-23;

—

970|

Границы твердых растворов (Сг) и (Pt) на рис. 81 приведены по данным работы [1]. Растворимость Pt в (Сг), по данным работы [2] равна 2,5 % (ат.) при 900 °C, что хорошо согласуется с данными работы [4]. Область существования (Pt) при 1530 °C простирается от -29 до ЮО % (ат.) Pt. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 59.

Таблица 59. Кристаллическая структура соединений системы Сг Pt

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Примечание

а

с

При концентрации Pt, % (ат.):

Cr3Pt

Cr3Si

сР8, РтЗт

0,4684 0,4708

0,4711

—

-17 [1J -23[1] 20 [2]

CrPt3

AuCu3

сР4, РтЗт

0,3800 0,3804 0,3841

0,3879 0,3894 0,3902

35 [1]

40,5 [1]

60,4 [1]

76,7 [2]

86,5 [2]

90,2 [Ц

CrPt

Au Си

tP2, Pjmmm

0,3822

0,3811

51,5 (в тонких пленках) [41

Литература

1. Waterstrat R.M. // Met. Trans. 1973. V. 4. N 6. P. 1585-1592.

2. Raub E„ Mahler W. // Z Metallkunde. 1955. Bd. 46. S. 210-215.

3. De Boer F.R., Boom R., Miedema A.R. // Physica. 1982. V. НЗВ. P. 18-41.

4. Venkatraman M„ Neumann J.P. // Bull Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11. N 1.

P. 16-21.

H.P. Бочвар

Cr-4>u. ХРОМ-ПЛУТОНИЙ

Данные различных исследований взаимодействия Сг и Ри хорошо согласуются между собой и показывают, что в системе Сг—Ри отсутствуют промежуточные фазы и она представляет собой систему эвтектического типа. Эвтектика образуется по реакции Ж ** (Сг) + t/ePu) при температуре 620 °C и содержании Сг менее 1 % (ат.). Сг практически не растворяется в Ри и поэтому не влияет на температуры аллотропических превращений Ри. Диаграмма состояния Сг—Ри приведена на рис. 82 по данным работы [1]. 6»

Литература

Литература

1. Venkatraman М., Neumann J.P. // Bull, alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 4. P. 402.

1985J P" Р"СГК" D E И Bull. Моу Phase Diagrams

К. Б. Поварова

Cr-Rb. ХРОМ-РУБИДИЙ

Экспериментально диаграмма состояния Сг—Rb не построена. В работе [1] предложена гипотетическая диаграмма (рис. 83), предполагающая практически полное отсутствие взаимодействия компонентов в жидком и твердом состояниях. В этой же работе приводится растворимость Сг в жидком Rb при температурах от 700 до 900 °C, которая составляет порядка 10“3 % (ат.). При этом содержание кислорода в расплаве 5х10-2 % (атЛ

КБ. Поварова

Cr—Re. ХРОМ—РЕНИЙ

Диаграмма состояния Сг—Re (рис. 84) построена в работе [1] на основании результатов исследований, приведенных в областях концентраций 20—100 % (ат.) Re [2] и 0—20 % (ат.) Re [3]. В системе образуется одна промежуточная фаза о (на основе Cr2Re3) и широкие области твердых растворов (Сг) и (Re). Фаза о имеет большую область гомогенности, протяженность которой, по данным различных работ, составляет в % (ат.) Re: 58—63 [1], 51—65 [2], 59—61 [3].

Реакции, соответствующие образованию фаз о и (Сг), приведены в табл. 60 [1].

В работе [3] обнаружено фазовое превращение в богатых Сг сплавах при температурах ниже 300 °C. Однако по мнению авторов Работы [1] это превращение связано с протеканием магнитных Превращений.

Рис. 84. С Г-Re

Щература

У 1 Venkatraman М„ Neumann J.P. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1987. V. 8. N 2.

1105-Ю7.

" 2 Савицкий E.M., Тыл кина M.A., Поварова К.Б. И Журнал неогранической ^ми. 1959. Т. 4. № 8. С- 873-874.

- 3. Лариков Л.Н., Бакланова Л.М., Барабаш О.М. // Доклады АН УРСР. 1977.

А. № 3. С. 258-260.

'4. Mucheim J., Muller J. // Phys. Kondens. Mater. 1964. N 2. S. 377-396.

К.Б. Поварова

Cr-Rh. ХРОМ—РОДИЙ

Диаграмма состояния Сг—Rh (рис. 85) построена в работе [1] по данным исследования [2]. В работе [2] использованы методы рентге- ,^„^л прнтгеновского и микрорентгеноспектрального выплавленных в

неструктурного, рентгеновского и анализов. Исследование проведено на сплавах, _ дуговой печи в атмосфере 50 % Аг и 50 % Не из Сг и Rh чистотой 99,999 % (по массе) соответственно.

Rh, % (по массе)

Максимальная растворимость Сг в (Re) составляет около 25 % (ат.) и снижается до ~10 % (ат.) при 1500 °C [2]. Растворимость Re в (Сг) при температуре 1500 °C составляет около 36 % (ат.) [2].

Параметр кристаллической решетки (Сг) (тип W, символ Пирсона сП, пр.гр. 1тЗт) меняется линейно от значения 0,2885 нм для Сг до 0,2968 нм для сплава с 38 % (ат.) Re [4]. Фаза о имеет структуру типа oCrFe (символ Пирсона (РЗО, пр.гр. PAjmnm). Усредненные параметры решетки этой фазы равны а = 0,928 (4) нм, с = = 0,483 (3) нм [1]. Согласно работе [4] параметры решетки увели чиваются от а = 0,932 нм и с = 0,481 нм для состава, богатого Сг, до а = 0,932 нм и с = 0,485 нм для состава, богатого Re.

ТаблиЦа 6 о. Нонвариантные реакции в системе Сг-*е

Реакция

Содержание Re в (ат.)

фазах, %

Температура, °C

Ж + (Re) » а Ж + а (Сг)

"48;-75;

-63

2354

2284

~40;58;

-50

80

1900

1700

1500

1300

1100

900

90100

0200-050-

О 102030005060

СгRh, % (ат)

700 -

100 Rh

рис. 85. Cr-Rh

Система характеризуется образованием двух промежуточных Фаз Cr3Rh и е и широкими областями твердых растворов (Сг) и (Rh). Соединение Cr3Rh образуется в твердом состоянии по перитектоидной реакции, а фаза е — по перитектической реакции. Фаза е

имеет широкую область гомогенности 32—80 % (ат.) Rh, соединение Cr3Rh — узкую область гомогенности 22—23 % (ат.) Rh. В системе кристаллизуется одна эвтектика. Нонвариантные реакции, протекающие в системе, приведены в табл. 61 [1].

Максимальная растворимость Rh в (Сг) составляет ~20 % (ат.) при эвтектической температуре и снижается до ~5,5 % (ат.) при 900 °C [2]. Максимальная растворимость Сг в (Rh) составляет -31 % (ат.) и уменьшается с понижением температуры.

Кристаллическая структура фаз в системе Сг—Rh приведена в табл. 62 [1].

системе

Реакция

Ж + (Rh) - е~

(Сг) + е - Cr3Rh

Ж * (Сг) + е

содержание Rh, % (ат.)

-19;-34;-22,5

~27‘-~20;-32 |

Температура, “С

1700

1265

1475

Таблица 6 1. Нонвариантные реакции в системе Cr-Rh

J

Т а 6 л и ц а 6 2. Кристаллическая структура соединений Cr-Rh

Фаза

Прототип

Символ Пирсона, пр. гр.

Парамет]

а

)ы решетки, НМ

с

Примечание

(Сг)

W

cJ2, 1тЗп

Cr3Rh

Cr3Si

сРЬ, РтЗп

Е

Mg

4Р2, Репине

(Rh)

Си

сР4, РтЗт

При концен-

грациях Rh, %

(ат.);

0,2885

0,2909

—

0 /о|

10,3 [3]

0,4556

0,4660

—

~23 [4]1

-23 [5]

0,2665

0,4270

39 [3]

0,2663

0,4260

40 [2]

0,2668

0,4249

50 [4]

0,2665

0,4251

50 [3]

0,2667

0,4263

50 [2]1

0,2687

0,4286

70 [3]1

0,2682

0,4277

70 [2]

0,2695

0,4308

80 [2]

0,3781

0,3792

—

90 [3]

94,2 [3]

^Йгёратура

"£" j. Venkatraman М., Neumann J.P. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1987. V. 8. N 2. ^107-109.

Waterstrat R.M., Manuszewski R.C. // J. Less-Common Met. 1973. V. 32. 331-343.

,,3. Raub. E., Mahler W. // Z. Metallkunde. 1955. Bd. 46. S. 210—215.

* * 4. Greenfield P„ Beck P.A. // Ttans. AIME. 1956. V. 206. P. 265-276.

•v 5. Nevitt M.V. H Trans. AIME. 1958. V. 121. P. 350-355.

КБ. Поварова

Cr-Ru. ХРОМ-РУТЕНИЙ

Диаграмма состояния Cr—Ru обобщена в работе [1] на основании сопоставления вариантов диаграммы по данным работ [2—7]. В •этих работах имеются существенные разногласия относительно количества и стабильности промежуточных фаз, а также характера реакций. На рис. 86 диаграмма состояния Cr—Ru приведена по данным работы [1].

у» °/о (пп массе)

KU, Vo (no

0 Ю 20 зо 40 50^

t”CV 1 I1 1 I

6070

8090

100

2334

500

Ж

2000\

1863'

(Ru)

48

1000

800

Cr3Ru

20 00 00 00 60 10 0= 00 NO Ru/Zofam)

1500 1

"25

"37

~32

1000

Рис. 86. Cr-Ru

Система характеризуется образованием в твердом состоянии по перитектоидным реакциям фазы о (на основе соединения Cr2Ru) и фазы Cr,Ru. Фаза Cr3Ru существует в узком температурном интервале. Протяженность области гомогенности составляет около

Cr—Ru

2 % (ат.) Ru по результатам большинства исследований. Однако состав этой фазы требует уточнения. В работах [2, 3, 5] содержание Ru в фазе Cr3Ru указано равным 25 % (ат.), в работе [4] — около 31,5 (ат.).

Фаза о также имеет небольшую область гомогенности, которая согласно данным работ [2—6] простирается от 32г 2 до 36 т2 % (ат > Ru. В табл. 63 приведены реакции образования фаз, а также эвтекч и- ческая и эвтектоидные реакции, имеющие место в системе Cr—Rh.

Таблица 63. Нотариаитцые реакции . системе Cr-Bu [1]

РеакцииСодержание Ru и фюах, %

Ж - (Cr) + (Ru)~L ’

(Cr) +1’32’~481610

(СГ) + (Ru) и о

d '~48:-3315R0

О - Cr3Ru + (Ru)_33.

*-50-Rnn

(CD + О - Cr3Ru~23;_32.

Cr3Ru » (Cr) + (RU)_25.’~1000

“L. ~51-750

Центра^Нратор^^ Ru «„адХя с™^°М Интервале кон при700~0Г%ПРИ ™™

при 1000 С и далее до -18 % (ат.) при 50(М 00 Т ГЗ 41 ° ^^аций.^аксим^^В ШИР°КОМ интервале кон

1580-1610 °C, мало меняе^Тпо^^ Д0СТИгает 52 % <ат.) Сг при при -500 °C растворимость Сг в \ темпеРатУРы До -800 °C. Точность определения гуанин тве™ ^Превышает ^2 % (ат.).

(ат.) Ru [11].Р 4 Т еРдых Растворов составляет тЗ %

Кристаллическая структура фаз приведена в табл. 64.

Табл и цг

Соединение

6 4. Крист Прототип

галлическая струн

Символ Пирсона, пр.гр.

тура соединений системы

Параметры решетки, нм

Cr—Ru

Примечание

а

С

Cr3Ru

о

Cr3Si

oCrFe

сР%, РтЗп tP30, Р^21тпт

0,4683

0,906 (4)* 0,90635

0,470 (4)* 0,47430

[5, 6]

[4, 6]

[8]

При концентрации 34,2 % (ат.) Ru

Литература

'' 1. Venkatraman M., Neumann J.P. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1987. V. 8. N 2.

• ';p. 109-112.

T 2. Савицкий E.M., Терехова В.Ф., Бирун H.A. // Журнал неорганической химии.

1961. Т. 6. № 8. С. 1960-1962.

3. Шурин А.К., Дмитриева Г.П. // Сборник научных трудов Ин-та металлофизики. 1964. Вып. 18. С. 170-174.

Waterstrat R.M. // J. Less-Common Met. 1981. V. 80. Р. 31—36.

Raub Е„ Mahler W. // Z Metallkunde. 1955. Bd. 46. S. 210-215.

Wopersnow W„ Raub ChJ. // Metal!. 1979. Bd. 33. N 12. S. 1261-1265.

Greenfield P., Beck P.A. // Trans AIME. 1956. V. 206. P. 265-276.

De Veiga L.M., Costa M.M.R.R., de Almeida M.J.M. et all // Acta Crystallogr. B.

1980. N 36. P. 1750-1757.

К.Б. Поварова

Cr-S. ХРОМ—СЕРА

Результаты исследования взаимодействия Ст с S приведены в справочниках [X, Э, Ш]. Фазовые равновесия в богатой S части диаграммы состояния и высокотемпературные реакции сульфидов Сг сложны и нуждаются в уточнении. Диаграмма состояния Cr—S в интервале концентраций 40—70 % (ат.) S построена в работе [1] на основании обобщения данных ряда работ [2—6]. Исследование проводили методами термического, микроскопического и химического анализов [2], а также методом высокотемпературного рентгеновского анализа сплавов, синтезированных при 1300 °C из Сг и S чистотой 99,999 % (ат.) [3]. В работах [2—7] определено влияние давления паров S на положение фазовых равновесий, в том числе в присутствии жидкой фазы [8], а также исследована кристаллическая структура синтезированных фаз [9, 10]. На рис. 87 приведена диаграмма состояния Cr—S по справочнику [X] в области концентраций 0—40 % (ат.) S и по работе [1] в области концентраций 40—70 % (ат.) S. Система характеризуется наличием области несмешиваемости в жидком состоянии и образованием ряда сульфидов Сг. При температуре монотектики 1550 °C расслоение расплава наблюдается в интервале концентраций 3,5—38,1 % (ат.) S. В системе высокотемпературная фаза Сг1-Д8 образуется из расплава при -1650 °C: представляет собой неупорядоченный твердый раствор, который упорядочивается при -550 °C и распадается по двум эвтектоидным реакциям:

Crj_xS (I) •* Сг( + Cr7S8 при -300 °C;

Сг1-х5 (II) ₽ СгХ + Cr5S6 при -310 °C.

Соединение Crj_xS участвует в двух эвтектических реакциях и образует эвтектику с (Сг) при температуре 1350 °C и содержании 43,9 % (ат.) S и с (S) при температуре -1300 °C и содержании ~66 % (ат.) S [1, 8].

Cr-S

5, % (по пассе)

10

20

30

2000

Jf7 + Ж^

Ж

1550°

1400

1200

1000

800

Cr3S.

600

400

50

60

70

J4

Соединение

Cr5S6

Сг0,7$

ОДоз^ Cr7S8

^7

3040

8, % (am.)

t, Cr

tr,_v5

340

1800

1600

43,3

Cr—S

а б л и ц а 6 5

Кристаллическая структура соединений системы Cr-S

Сингония

Параметры решетки, нм

Примечание

Г У

~165o°

Моноклинная

Гексагональная с произвольно распределенными вакансиями

I ексагональная с упорядоченным расположением вакансий

Моноклинная

a

0,38260,3464(1)

0,3459(2)

0,5982(2)

0,5973(3)

0 5960(3)

b0^5913

200 0 Cr

Рис. 87. Cr—S

Остальные шесть соединений образуются по перитектоидным реакциям, приведенным ниже:

(Cr) + Cr,__S * Cr, 03S при 600 °C [1];

Cr, S (I) + Cr,_xS’(II) * Cr7S8 при -320 °C [1];

Cr, XS + Cr3S4 * Cr5S6 при -325 °C [1];

Cr,_xS + Cr0 7S * Cr3S4 при -940 °C [9];

Cr, S + (S) CrQ 7S при -1200 °C [3];

Cr0 7S + (S) - Cr2S3 при -1100 °C [1].

Соединения Cr,_^S, Cr7S8, Cr3S4 и Cr2S3 имеют области ности, интервал существования которых приведен

гомоген •

Cr2S3

Cr,_rS

Гексагональная

Ромбоэдрическая

Гексагональная

0,5939(2)

0,5943(2)

0,5937(2)

0,5939(4)

0,345

0,5761(3)

1,1509(3)

1,1361(6)

1,1253(6)

0,3427(2)

1,1192(3)

1,1171(3)

1,6698(5)

0,576

0,4332(2)

c

0,6089

0,5763

р = 101,6° [9]

При 53,2

При 53,3

[91

1,6651(1)

Соединение.

8, % (ат.). . Источник. .

ниже.

Cr._,S50,5-58,5[1, 8]

Cr7Sg53,2—53,5[1]

Cr3S455,3—56,8[9]

Cr2S359,9-60,0

Растворимость S в (Си) при температуре 1200 °C не превышает 12*Ю-^ % (ат.) при отношении давления H2S к давлению Н2 равном ~24х10-^ [4].

Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 65.

концентрации % (ат.) S [9] концентрации % (ат.) S [9]

При концентрации I 55,9 % (ат.) S. р= 91,15° [9]1

При концентрации 56,8 % (ат.) S Р = 91,63° [9]

Для богатых Сг сплавов

Для богатых S сплавов

При концентрации 59,8 % (ат.) S [9]

При концентрации 60 % (ат.) S [91

При температуре выше 570 °C и концентрации 52,4— 54,5 % (ат.) S IX,

Литература

Petrie A., Jacob K.B. // Trans. ASM. 1985. V. 16A. N 4. P. 503-510.

Vogel R., Reinbach R. // Arch. Kisenhuttenwes. 1938. Bd. 11. S. 457—482.

Rau H.K. H J. 1-ess-Common Met. 1977. V. 55. P. 205-211.

Groliere R„ Barbouth N. // Met. Sci. Rev. Met. 1976. V. 73. N I. P. 71—76.

Hager J.P., Elliot J.F. // Trans. AIME. 1967. V. 239. P.513.

Le Brusq H„ Delamaire J.P. // Rev. Int. Hautes Temp. Refracr. 1974. V. 11. p 193.

Igaki K„ Ohashi N., Makami M. И J. Phys. Sos. Jpn. 1971. V. 31. P. 1424.

El Goresy A., Kullekud G. // Carnegie Inst. Washington Yearb. 1969. P. 182.

Jellinger F. // Acta Crystallogr. 1957. V. 10. P. 620-628.

Ю. Pompa T.J.A., Van Brugger C.F. H J. Inogr. Nucl. Chem. 1969. V. 31. P. 73.

K.B. Поварова

Cr-Sb. ХРОМ-СУРЬМА

Диаграмма состояния Cr—Sb (рис. 88) построена в работе Н I на основании обобщения данных исследований [2—4]. Ликвидус системы приведен по данным работы [2], в которой исследование было приведено методами термического и микроструктурного анализов. Так как в работе [2] был использован Сг недостаточно высокой чистоты — 98,97 % (по массе) с температурой плавления 1553 °C (вместо 1863 °C), кривая ликвидуса в области концентраций 0—30 % (ат.) Sb была скорректирована в соответствии с истинной температурой плавления Сг.

Cr-Sb

Температура, °C

Кристаллическая структура соединений системы Cr-Sb

Параметры решетки, нм

Примечание

b

с

а

NiAs

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

ИР4, Рб^/ттс

. Соеди- |. нение

■'* CrSb

блица 66.

Реакция

^ + CrSb ° CrSb2 'ж - (Cr) + CrSb

CRSb2 + (Sb)

Даблина 67.

I CrSb2

FcS2

-89;

50;

66,7

718тЗ

-42;

-5;

-47

1102

95,5;

66,7;

-100

620т0,5

Нонвариантные реакции в системе Cr—Sb

I Содержание Sb в фазе, % (ат.)

оРб, Pnnm

0,4137

0,4123

0,4122

0,60275

0,5462

S, % (ат.):

48 [51

0,5470

50 15]

0,5464

50 [6]

0,32715

1[7]

При концентрации

0,68738

Растворимость Sb в (Сг) составляет -5 % (ат.) при температуре 1050 °C. В (Sb) Сг практически не растворяется [2].

Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 67.

В работе [1] сообщается о возможности образования в сплавах, содержащих 88—94 % (ат.) Sb, метастабильной фазы Сг0д5Ь0 9 при быстрой скорости охлаждения. Эта фаза имеет простую кубическую структуру типа а.Ро (символ Пирсона сР1, пр.гр. Рт Зт), параметр решетки 0,3074 нм.

В системе образуются две промежуточные фазы CrSb и CrSb2 Соединение CrSb плавится конгруэнтно при 1113 °C и имеет небольшой интервал гомогенности. CrSb2 образуется по перитектической реакции. Температура образования CrSb2 (718 °C) принята согласно данным работ [3, 4] и определена методами калориметрического дифференциального термического и высокотемпературного рентгеновского анализов. Реакция образования соединения CrSb2 и эвтектические реакции, протекающие в системе, приведены согласно работе [1] в табл. 66.

Литература

Venkatraman М., Neumann J.P. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11. X 5.

P. 435-440.

Williams R.S. // Z. Anorg. All. Chem. 1907. V. 55. S. 1-33.

Alles A., Falk B„ Westrum E.F., Gronvold F. // J. Chem. Thermodyn. 1978. V. 10.

P. 103-116.

Kjekshus A., Peterzens P.G., Rakke T., Andersen A.F. // Acta Chem. Scand. A. 1979. V. 33. P. 469—180.

Kjekshus A., Walsets K.P. // Acta Chem. Scand. 1969. V. 23. N 8. P 2621-2630.

Reimers W., Hellner E„ Treutmann W„ Heger G. // J. Phys. C. 1982. V. 15.

P. 3597-3615.

Holseth H., Kjekshus A., Andersen A.F. // Actya Chem. Scand. 1970. V. 24. N 9.

P 3309-3316.

H.P. Бочвар

Cr-Sc. ХРОМ—СКАНДИЙ

Диаграмма состояния Сг—Sc (рис. 89) построена на основании результатов термического, микроструктурного, рентгеновского анализов и измерения твердости в работе [1]. Сплавы выплавляли в дуговой печи в атмосфере Аг из Сг чистотой 99,98 % (по массе) и Sr чистотой 99,97 % (по массе). Промежуточные фазы в системе отсут ствуют. Между твердыми растворами (Ст) и (Sc) образуется эвтектика при температуре 1090 °C и содержании 60—65 % (ат.) Sc. (г понижает температуру полиморфного превращения Sc до температуры эвтектоидного превращения 990 °C. Растворимость Сг в (aSc) при 990 °C составляет 0,4 % (ат.), в (0Sc) при 1090 °C — 2 % (ат.у Растворимость Sc в (Сг) составляет менее 0,1 % (ат.) [Э]. В работе [2] проведен расчет диаграммы с использованием моделей субрегулярных растворов. Показано хорошее соответствие эксперимснталь ным данным.

Рис. 89. Cr-ScРис. 89. Cr-ScЛитератураЛитератураСвечников В.Н., Кобзенко Г.Ф., Иванченко В Г / / Серия А. № 3. С. 266-268.Свечников В.Н., Кобзенко Г.Ф., Иванченко В Г / / Серия А. № 3. С. 266-268.Допов1д1 УРСР. 1972.Допов1д1 УРСР. 1972.Свечников В.Н., Иванченко В.Г., Кобзенко ГФ ”-~^^^^расчеты и эксперим^З^^^Свечников В.Н., Иванченко В.Г., Кобзенко ГФ ”-~^^^^расчеты и эксперим^З^^^Диаграммы состоянияДиаграммы состоянияК.Б. ПовароваК.Б. Поварова

Рис. 89. Cr-Sc

Рис. 89. Cr-Sc

Литература

Литература

Свечников В.Н., Кобзенко Г.Ф., Иванченко В Г / / Серия А. № 3. С. 266-268.

Свечников В.Н., Кобзенко Г.Ф., Иванченко В Г / / Серия А. № 3. С. 266-268.

Допов1д1 УРСР. 1972.

Допов1д1 УРСР. 1972.

Свечников В.Н., Иванченко В.Г., Кобзенко ГФ ”

-~^^^^расчеты и эксперим^З^^^

Свечников В.Н., Иванченко В.Г., Кобзенко ГФ ”

-~^^^^расчеты и эксперим^З^^^

Диаграммы состояния

Диаграммы состояния

К.Б. Поварова

К.Б. Поварова

|y—Se. ХРОМ-СЕЛЕН

Ж результаты исследования взаимодействия Сг с Se приведены в Справочниках [X, Э, Ш]. Участок диаграммы Сг—-Sc (рис. 90) построен, в интервале концентраций -35—100 % (ат.) Se на основании Данных дифференциального термического, металлографического, Рентгеновского анализов и измерения твердости в работе [1]. Сплавы делучали твердофазным синтезом или сплавлением Сг и Se чистотой ij)9,99 % (по массе). В интервале концентраций -50—60 % (ат.) Se из расплава конгруэнтно образуется соединение, представляю- 5е, % (по массе)

Рис. 90. Cr-Sc

Щее собой неупорядоченный твердый раствор на основе соединения Crl xSe. Температура плавления его находится между температурами -1550 и -1500 °C, которые соответствуют граничным составам CrSe и Cr2Se3 [2, 3]. При понижении температуры происходит Распад неупорядоченного твердого раствора с образованием при 305, 911 и 811 ° С упорядоченных фаз CrSe, CT3Se4 и Cr2Se3 соответственно. Соединение CrSe образуется по перитектоидной реакции из Cri ^Se и твердого раствора (Сг). Соединения Cr3Sc4 и Cr2Sc3 образу- *°тся конгруэнтно. В системе протекают две эвтектические и две эвтектоидные реакции:

гомогенности, пр.гомогенности, пр.Соединение Se, % (ат.). Источник. .Соединение Se, % (ат.). Источник. .CrSe49,5-53,5[1, X]CrSe49,5-53,5[1, X]l< i.! ИСl< i.! ИССоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр.гр.Параметры решетки, нмИсточ*abcCr.^Se*NiAshP4, P63/mmc[11CrSeNiAshP4, P63/mmc0,3674—0,5959mCr3Se4*——, 72m0,3710,62990,36070,6031,173[3![5[Cr2Se3*—-, R30,62533—1,7316[IlliCr2Se3*——0,3605—0,5774[1!СоединениеПрототипСимвол Пирсона, пр.гр.Параметры решетки, нмИсточ*abcCr.^Se*NiAshP4, P63/mmc[11CrSeNiAshP4, P63/mmc0,3674—0,5959mCr3Se4*——, 72m0,3710,62990,36070,6031,173[3![5[Cr2Se3*—-, R30,62533—1,7316[IlliCr2Se3*——0,3605—0,5774[1!*2,*2,параметры гексагональнойпараметры гексагональной*4,*4,Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 68Таблица 6 8. Кристаллическая структура соединений системы Cr—SeКристаллическая структура соединений приведена в табл. 68Таблица 6 8. Кристаллическая структура соединений системы Cr—SeНеупорядоченная структура. "Моноклинная сингония, р - 91, 86°. ’Ромбоэдрическая сингония, приводятся ’Гексагональная сингония.Неупорядоченная структура. "Моноклинная сингония, р - 91, 86°. ’Ромбоэдрическая сингония, приводятся ’Гексагональная сингония.ячейки Jячейки J

гомогенности, пр.

гомогенности, пр.

Соединение Se, % (ат.). Источник. .

Соединение Se, % (ат.). Источник. .

CrSe49,5-53,5[1, X]

CrSe49,5-53,5[1, X]

l< i.! ИС

l< i.! ИС

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Источ*

a

b

c

Cr.^Se*

NiAs

hP4, P63/mmc

[11

CrSe

NiAs

hP4, P63/mmc

0,3674

—

0,5959

m

Cr3Se4*

—

—, 72m

0,371

0,6299

0,3607

0,603

1,173

[3!

[5[

Cr2Se3*

—

-, R3

0,62533

—

1,7316

[Illi

Cr2Se3*

—

—

0,3605

—

0,5774

[1!

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Источ*

a

b

c

Cr.^Se*

NiAs

hP4, P63/mmc

[11

CrSe

NiAs

hP4, P63/mmc

0,3674

—

0,5959

m

Cr3Se4*

—

—, 72m

0,371

0,6299

0,3607

0,603

1,173

[3!

[5[

Cr2Se3*

—

-, R3

0,62533

—

1,7316

[Illi

Cr2Se3*

—

—

0,3605

—

0,5774

[1!

*2,

*2,

параметры гексагональной

параметры гексагональной

*4,

*4,

Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 68

Таблица 6 8. Кристаллическая структура соединений системы Cr—Se

Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 68

Таблица 6 8. Кристаллическая структура соединений системы Cr—Se

Неупорядоченная структура. "Моноклинная сингония, р - 91, 86°. ’Ромбоэдрическая сингония, приводятся ’Гексагональная сингония.

Неупорядоченная структура. "Моноклинная сингония, р - 91, 86°. ’Ромбоэдрическая сингония, приводятся ’Гексагональная сингония.

ячейки J

ячейки J

Ж - Cr^Se 4- (Сг) при 1450 °C;

Ж » Cr2Se3 + (Se) при -221 °C;

Cr^Se • CrSe + CraSe^ при -300 °C;

CrbxSe » Cr3Se4 + Cr2Se3 при -800 °C.

Все указанные соединения имеют области женность которых приведена ниже:

Cr3Se4 Cr,S. .

56-58,4 54,5-58 59.2- . .. )

Hl [X][i.

В справочнике [Ш] сообщается о соединении Cr?Se8 с монок.» Инной решеткой (пр.гр. FZm). В работе [4] указано на образов, соединения Cr68Se с тетрагональной решеткой. На основании дан иях об аномальном ходе магнитных и электрических свойств CrSe вы а- зано предположение о наличии в CrSe полиморфного преврапи чия при 305 °C [Ш].

Литература

Cr-Si. ХРОМ- КРЕМНИЙ

Обобщенный вариант диаграммы состояния Cr—Si представлен в работе [1] и показан на рис. 91. При построении диаграммы были использованы экспериментальные данные работ [2—5]. В системе ’образуются четыре соединения Cr3Si, Cr5Si3, CrSi, CrSi2, а также твердые растворы (Сг) и (Si). Соединения Cr3Si, Cr5Si3 и CrSi2 плавятся конгруэнтно, a CrSi образуется по перитектической реак- ции. В более ранних работах указывается, что соединение CrSi плавится конгруэнтно [2, 3], a Cr3Si и Cr3Si2 (40 % (ат.) Si) образуют-

Ся по перитектическим реакциям [ 1 ]. Эти данные не подтвердились ® последующих работах. Соединение Cr5Si3 претерпевает полиморфное превращение при 1505+20 °C [4] и имеет две модификации ®Cr5Si3 (низкотемпературная) и pCr5Si3 (высокотемпературная). Соединения Cr3Si, Cr5Si3 и CrSi2 имеют области гомогенности, Протяженность которых приведена ниже:

Cr3Si

ct Cr 58ц

CrSi2

22,5-26,4

36-41

66,67-66,99

1700-1660

1413

—

[4-6]

[1-6]

[1]

Соединение

Si, % (ат.)

Температура, °C

Источник

В системе кристаллизуются четыре эвтектики. Реакции образова ния соединений и эвтектические реакции приведены в табл. 69.

Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 70.

Таблица 69. Нонвариантные реакции в системе Cr—Si

Реакция

Содержание Si в фазах, % (ат.)

Температура, °C

Источник

Ж ° Cr3Si

—

25

—

1770

[1]

1725

[3]

1781

[5]

Ж - pCr5Si3

—

37,5

—

1637

[1,3]

1680т20

[4]

1732

[5]

Ж + aCr5Si3 - CrSi

51

41

50

1413

[1]

51

37,5

50

1413т5

[3]

53

—

50

1485

[5]

Ж » CrS2

—

66,67

—

1588

[3] i

1490т20

[4]|

1486

[5]

Ж - (Cr) + Cr3Si

15

9,5

22,5

1705

[1]

9,2

2,3

25

1550

[2]

13

10

15

1550

[3]

15

9

24

1705+5

[4]

13,78

10,69

22,49

1700 + 10

[5]

Ж - Cr3Si + pCr5Si3

35

26,4

38

1660

[1]

34,25

29,85

37,5

1680т10

[5]

35

26

37,5

1650т10

[4]

33,50

32

35

1510

12]

Реакция

Содержание Si в фазах, % (ат.)

Температура, °C '

Источник

Ж

* CrSi + CrSi2

56

50

66,67

1390т10

[1, 4]

60

50

66,67

1425

[2]

58,25

52

64,5

1431

[3]

57,33

50

66,67

1455т10

[5]

Ж

• CrSi2 + (Si)

82

66,99

-100

1305

[1]

84,20

66,67

100

1331

[2]

85

72

100

1314

13]

87

66,67

100

1305т10

[4]

85,22

66,67

100

1335

[5]

Таблица 70. Кристаллическая структура соединений Cr—Si

Соединение

Прототип

Символ Пирсо- на, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Источники

а

с

Cr3Si

Cr3Si

cPS, РтЗп

0,45580 (2)

—

[7]

a С г 5Si3

W5Cr3

Z/38, 14/тст

0,9170

0,4636

[8, 9]

CrSi

FeSi

сР8, Р2Х3

0,4620

—

[1]

CrSi2

CrSi2

НР9, Р6222

0,4428

0,6363

[1]

Литература

Gokhale А.В., Abbaschan GJ. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1987. V. 8. N 5. P. 474-484.

Kieffer R., Benesovsky F„ Schroth H. // Z. Metallkunde. 1953. Bd. 44. S. 437-442.

Goldschmidt H.J., Brond J.A. // J. Less-Common Met. 1961. V. 3. P. 34—43.

Chang Y.A. H Trans AIME. 1968. V. 242. P. 1509-1515.

Kocherzhinsky Ya.A. // Therm. Anal. Proc. 3-rd. ICTA. Davos. 1971. V. 1. P. 549-559.

Wurker W„ Roy K., Heese J. // Mater. Res. Bull. 1974. V. 9. P. 971-978.

Jurisch M„ Behr G. // Acta Phys. Acad. Hung. 1979. V. 47. N 1-3. P. 201—207.

Parthe E., Newethy H„ Schmid H. // Monatsch. Chem. 1955. Bd. 60. S. 385-386.

Dauben C.H., Templeton D.H., Myers C.E. // J. Phys. Chem. 1956. V. 60. P 443-445.

КБ. Поварова

Cr—Sm. ХРОМ-САМАРИЙ

Диаграмма состояния Cr—Sm построена в работе [1] на основании результатов термического, металлографического и рентгеновского анализов с использованием Сг и Sm чистотой 99,98 и >99 % (по массе) соответственно. В работе [2] был проведен термодинамический расчет диаграммы с помощью моделей субрегулярных растворов. Был уточнен состав эвтектики и показано хорошее соответствие расчетных и экспериментальных данных. Диаграмма состояния Cr—Sm, показанная на рис. 92, построена по результатам этих двух работ. Система характеризуется областью несмешиваемости в жидком состоянии и отсутствием промежуточных фаз. Монотектическая реакция протекает при температуре 1810 °C и содержании 2 % (ат.) Sm. Эвтектическая реакция имеет место при температуре 1035 °C и содержании 97,7 % (ат.) Sm. Эвтектоидные равновесия связаны с полиморфизмом Sm. Максимальная растворимость Сг в (Sm) не превышает 0,35 % (ат.), растворимость Sm в (Сг) составляет <0,35 % (ат.) [1].

Литература

Свечников В.Н., Кобзенко Г.Ф., Иванченко ВТ. И Доклады АН СССР. 1973. Т. 213. № 5. С. 1062-1064.

Свечников В.Н., Иванченко ВТ., Кобзенко Г.Ф. И Диаграммы состояния металлических систем. Термодинамические расчеты и экспериментальные методы: Сб. статей. М.: Наука, 1981. С. 85—90.

Н.Р. Бочвар

Cr-Sn. ХРОМ-ОЛОВО

Данные о взаимодействии С г с Sn приведены в справочниках [X, Э, Ш]. Диаграмма состояния Cr-Sn (рис. 93) построена в работе [1] на основании результатов дифференциального термического анализа. Образцы выплавляли в корундовых тиглях из Sn чистотой 99,9995 %

(по массе) и электролитического Сг. Для сплавов в интервале ком центраций 22,8—55,5 % (ат.) Sn выше температуры монотектическо, реакции 1374 °C имеет место несмешиваемость в жидком состоянии Критическая точка кривой расслаивания расположена при температу ре 1485 °C и содержании 39,5 % (ат.) Sn. При температуре 230 °C кристаллизуется эвтектика. Промежуточные фазы в системе отсут ствуют. Растворимость Сг в жидком Sn при различных температурах приведена ниже [1, 2]:

Температура, °C 130011001000800

Растворимость Сг, % (ат.) -25-10-6,5-1,7

В работе [3] приведены данные о получении методом амальгами рования метастабильного соединения Cr2Sn3, которое при отжиге в вакууме при температуре 435 т5 °C необратимо распадается. Соединс ние Cr2Sn3 имеет сложную кристаллическую структуру.

Литература

Predel В., Sandig Н. // Z. Metallkunde. 1969. Bd. 60. N 3. S. 208-214.

Stevenson D.A., Wulff J. // Trans. AIME. 1961. V. 221. P. 271-275.

Hollan L, Lecocq P., Michel A. // Compt. Rend. 1964. V. 258. P. 3309—3310.

К.Б. Поваров!

Cr-Ta. ХРОМ-ТАНТАЛ

Диаграмма состояния Сг—Та, приведенная на рис. 94, построена по результатам исследований [1—7], проанализированных и обобщенных в работе [8]. В системе образуются промежуточная фаза Сг2Та и твердые растворы (Сг) и (Та). В работе [2] нашли еще одно соединение Сг3Та, которое образуется по перитектической реакции при температуре 1825 °C, однако в других работах не подтверждено существование этого соединения, и на рис. 94 оно не показано.

Соединение Сг2Та плавится конгруэнтно, имеет две модификации высокотемпературную (ВТ) и низкотемпературную (НТ), которая образуется по перитектоидной реакции. Температура плавления соединения Сг2Та (ВТ), по данным различных исследований, приве дена ниже:

Температура, °C 201520202040

Источник [9][1,6][3]

Интервал гомогенности Сг2Та (ВТ) составляет 30—38 % (ат.) Та, а Сг2Та (НТ) — 33—36 % (ат.) Та. В системе кристаллизуются две эвтектики и имеет место одно эвтектоидное равновесие. Нонвариан- тныс реакции приведены в табл. 71.

14001200-0,90,3-0,5[5, 61[5, 6]14001200-0,90,3-0,5[5, 61[5, 6]Растворимость Та в (Сг) приведена ниже:

14001200

-0,90,3-0,5

[5, 61[5, 6]

14001200

-0,90,3-0,5

[5, 61[5, 6]

Температура, “С \Т606

Растворимость Га, % (ат.) "4- ,

Источник [1,2]6J

Растворимость С г в (Та) при эвтектической температуре 1965 °C достигает -27 % (ат.) и снижается с понижением температуры до значений -13; -8,8 и 5,5 % (ат.) при 1600, 1400 и 1200 °C соответственно [5, 6].

Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 72.

Таблица 71 Нонвариантные реакции в системе Сг—Та

Реакция

Содержание Та в фазах, % (ат.)

Температура, °C

Источник

Ж - (Сг) + Сг2Та(ВТ)

-13;-4;-30

1760

181

10,5;--

1760

[И

13;--

1760

[2]

13;--

1700

[3, 5]

Реакция

Содержание Та в фазах, % (ат.)

Температура, °C

Истом ник

Ж - Cr2Ta(BT) + (Та)

50т4;

-38;

-73

1965т20

[1, 2, 5

8]

Cr2Ta(BT) + (Та) - Cr2Ta(HT)

-35;

-84;

-36

1695

18]

Cr2Ta(BT) - (Cr) + Cr2Ta(HT)

~31,5;

~3;

-33

1660

[8]

Таблица 7 2. Кристаллическая структура соединений системы Сг-Та

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Примечание

а

С

Сг2Та(ВТ)

MgZn2

API 2, Pbjmmc

0,491

0,805

В богатой Сг области [1]

0,498

0,816

В богатой Та области [1]

0,494

0,810

[4, 9]

Сг2Та(НТ)

MgCu2

cF24, Fd3m

0,697(3)

—

(4]

0,694

—

В богатой Сг облас- i ти [2]'

0,700

—

В богатой Та облас- i

ти [2];

Сг2Та3

MgNi2

hP24, Р63/ттс

0,4963

1,626

[2]]

Литература

Rudy Е. // Techn. Rep. AFML-TR-65-2. 1969. N 3. P. 137-141.

Кочержинский Ю.А., Петьков B.B., Шишкин E.A. И Металлофизика. 1973 № 46. С. 75-80.

Kubaschewski О., Speidel Н. И J. Inst. Met. 1948—1949. V. 75. Р. 417—430.

Duwez Р„ Martens Н. // Trans. AIME. 1952. V. 194. Р. 72-747.

Григорьев А.Т., Гусева Л.Н., Соколовская Е.М., Максимова М.В. И Журна. неорганической химии. 1959. Т. 4. № 9. С. 984.

Auld J.H., Ryan N.E. // J. Less-Common Met. 1961. V. 3 P. 221-225.

Gebhardt E., Rexer J. // Z Metallkunde. 1967. Bd. 58. S. 611—616.

Venkatraman M„ Neumann J.P. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1987. V. 8. N 2 P 112-116.

Elliott R.P., Rostoker W. H Trans. ASM. 1958. V. 50. P. 617-63 3.

КБ. Новароби’

Cr-Tb. ХРОМ-ТЕРБИЙ

Диаграмма состояния Cr—Tb построена по данным микроструктурного, рентгеновского, термического анализов и измерений твердости сплавов, выплавленных в дуговой печи из Сг и ТЬ чистотой 99,98 и 99,7 % (по массе) соответственно [1,2] (рис. 95). Система характеризуется наличием области несмешиваемости в жидком состоянии. Монотектическая реакция протекает при температуре 1800 °C и содержании 0,9 % (ат.) ТЬ [2]. Промежуточные фазы в системе отсутствуют. Эвтектика кристаллизуется при температуре 1165 °C и содержании ~86 % (ат.) ТЬ. Сг понижает температуру полиморфного превращения ТЬ до температуры эвтектоидной реакции 1045 °C при содержании ~94 % (ат.) ТЬ [1]. Растворимость ТЬ в (Сг) при температуре монотектики получена экстраполяцией и составляет 0,48 % (ат.). Растворимость при других температурах

1700160014000,200,120,101700160014000,200,120,10приведена ниже:

170016001400

0,200,120,10

170016001400

0,200,120,10

Температура, °C

Растворимость ТЬ, % (ат.)

Термодинамический расчет диаграммы, проведенный в работе [3], подтвердил характер взаимодействия компонентов в системе Сг—ТЬ.

Рис. 95. Сг—ТЬРис. 95. Сг—ТЬ

Рис. 95. Сг—ТЬ

Рис. 95. Сг—ТЬ

Литература

Свечников В.Н., Кобзенко Г.Ф., Иванченко В.Г, П Металлофизика. 1^71 № 33. С. 93-95.

Свечников В.Н., Кобзенко Г.Ф., Иванченко В.Г. // Металлофизика. 19, ; № 59. С. 77-83.

Иванченко В.Г.. Кобзенко Г.Ф.. Свечников В.Н. // Металлофизика. 19т № 75. С. 98-102.

..К.Б. Поваров;

Сг—Тс. ХРОМ—ТЕХНЕЦИИ

Экспериментально диаграмма состояния Сг—Тс нс построена Гипотетический вариант диаграммы приведен на рис. 96 согласно работе [1]. При этом авторы исходили из предположения, что диаграмма Сг—Тс должна быть подобна диаграмме Сг—Re.

Рис. 96. Сг—Тс

Известно соединение СгТс2 (о фаза), которое найдено в сплавах, содержащих 60 и 75 % (ат.) Тс [2]. Это соединение имеет структур типа CrFc (символ Пирсона (РЗО, пр.гр. Р42/тит), параметры ре шетки для сплава с 60 % (ат.) Тс составляют а = 0,9217 нм, с = 0,4803 нм, а для сплава с 75 % (ат.) Тс — а = 0,9290 нм, с =" = 0,4803 нм.

Литература

. Venkatraman М., Neumann J.P. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. X 6 P 573-574.

Derby J.B., Lam J.R., Lam D.J. ct. al. // J. Less-Common Met 1962. V. 4 P 558-563.

КБ. Поваров-'

Сг-Те. ХРОМ-ТЕЛЛУР

О взаимодействии Сг с Те сообщается в справочниках [X, Э, Ш]. Диаграмма состояния Сг—Те, построенная в работе [1] в интервале концентраций 25—100 % (ат.) Те по данным дифференциального термического и рентгеновского анализов, приведена на рис. 97. Исходными материалами служили Сг и Те чистотой 99,997 и 99,99 % (по массе) соответственно, образцы запаивались в вакуумированные кварцевые тигли. Диаграмма состояния имеет сложное строение. В области концентраций 52,5—61,5 % (ат.) Те существует четыре соединения Сг^Те, Сг3Те4, Сг5Те8 и Сг2Те3. Кроме того, при концентрациях свыше 70 % (ат.) Те предполагается существование еще двух соединений СгТе3 и Сг3Те7.

Те, 7» (по массе)

Рис. 97. Сг-Те

Соединение Сг, хТе имеет область гомогенности, которая при температуре 952 °C простирается от 51,3 до 53,4 % (ат.) Те. Соединение Сг3Те4 существует в двух модификациях. Высокотемпературная модификация рСг3Тед имеет широкую область гомогенности, которая при температуре 952 °C простирается от 53,5 до 59,3 % (ат.)

Те. При температуре 635 тЗ °C высокотемпературная модификация переходит в низкотемпературную модификацию аСг3Те4, которая стабильна в интервале 56,4 и 59,2 % (ат.) Те. Соединение Cr5Tc?i существует также в двух модификациях: моноклинной (рСг5Те8) й тригональной (аСг5Те8). При стехиометрическом составе 61,54 (ат.) Те рСг5Тс8 стабильна при низкой температуре. Закалка от -800 °C приводит к образованию модификации аСг5Те8, которая при низкой температуре содержит несколько большее количество Тс — 62 % (ат.). Соединение СгТе3 образуется по перитектической реакции при температуре 480тЗ °C, а соединение Сг3Те7 — по пери тектоидной реакции при температуре 461 т2 °C и содержании 70 % (ат.) Те.

В системе С г—Те существует область несмешиваемости в жидком состоянии и протекают две эвтектические реакции со сторо ны Сг и со стороны Те. Температура монотектической реакции составляет 1215^4 °C, состав монотектической точки лежит при -47,5 % (ат.) Те.

Эвтектические реакции приведены ниже:

Ж - (Сг) + Сг^Те при 1181 °C и -10 % (ат.) Те;

Ж « СгТе3 + (Те) при 445т 1 °C и -100 % (ат.) Те.

Характер превращений в твердом состоянии в области концентраций 52,5—61,5 % (ат.) Те при высоких температурах точно не установлен. Предполагается два варианта строения этой части системы. По первой версии все фазы, находящиеся в этой области концентраций, переходят в высокотемпературную фазу, обозначенную как у' (см. вставку / на рис. 97), которая плавится конгруэнтно при температуре 1292т5 °C и содержании 55 % (ат.) Те. В твердом состоянии по кривой с максимумом вблизи температуры 1352 °C у' фаза переходит в высокотемпературную модификацию рСг3Те4 или рСг5Те8, обозначенную как у на вставке 1 (см. рис. 97). В этом случае реакция при температуре 1204т2 °C будет соответствовать кататектичес- кой реакции у' « Ж + Crj хТе. По другой версии превращение при 1204 °C связано с переходами второго рода, когда фаза СГ| д.Тс с гексагональной структурой переходит в фазу с моноклинной структурой, обозначенной у на вставке 2 (см. рис. 97). При этом фазой с моноклинной структурой может быть рСг3Те4 или рСг5Те8. Между фазами Ct) ЛТе и рСг3Те4 не было обнаружено двухфазной области, тогда как между рСг3Тс4 и рСг5Те8 имеется узкая двухфазная область.

Кристаллическая структура соединений по данным работы [1] приведена в табл. 73.

X

cd 5*

к

я

^О ГЯ Г ^ ГЯ

X ш X — я - в н

С со U м 25 ° я Xм

С Н

5

СП У 10 ГЯ

X Ш 2^

О. о

X cd О м 25 ° 5

С н

5

К) 0 х у

X о ^ео cd н

О X

с «2

U у!

У § ГЯ о * Sr 2 я о * СО О'

Сна

св

п

2 у

у ее я ь. а о ^ с со ^ о> к

2 5 °

2 5^ Xе0?

1

ChU.

S

3^ М

sjV X у §9

а- о ^ 5 cd С ом

5 СП X та ее о ^ —г X .СО о

СО О' а й 1 S Н а-

S

ЗУ

§§ Х'* d н

5 5 25 2 5 Xе0

С Н

я о

с> у KS о

X гч х 2 Я «О я н о ^ 8 cd 2 U М

ч \о X Cd rt О >< -Г 66 я о

СО № х >

Сна.

cd in ЗУ

8° х -*

О X Ж Я С DM У 5 so X «П tn о м *^s х 1 О- V 1 СНа

5

о

2 У х гя 2§ в н

В 2 25

Xе0 О. у С Н

ОО

И

2 я

S X

а 8.

1 & с

V

со

5 «ч so

о

5

Я so

О

|

00 сП сч

сП

о (Ч (Ч

СП

(Ч

*о о ея

СП гя

3 ^

(Ч S

so in

о

1

1

е© so О' сП

о

о m О' сП

О

ее 5 СП о

R

ее СП ОО

О

я 5 сП ее

о

(Ч (Ч

О

tn о (Ч О

О

1 о

е© 1

о

R 5 SO eO so

О

о

ао

О

5 tn

tn о tn

ГП

о о

00 ОО

о

6

н cl я с S со 2 Я X и

£ £

а, S

£ гя и

5 S

a, я

£ е г

|сп 0.

Г

ся" а.

Г

К X 5

о

К

3

Z

У? 0

и

U X X

X X !

% и

0) Н,

и

^гч и

и

О

t и

Таблица 7 3. Кристаллическая структура соединений системы Сг—Те

Моноклинная сингония.

ЛитератураЛитератураКБ. Повар vКБ. Повар vTiGr, °/е ( am )С гTiGr, °/е ( am )С гРис. 99. Cr-Ti? Зак. 2144Рис. 99. Cr-Ti? Зак. 2144

Литература

Литература

КБ. Повар v

КБ. Повар v

TiGr, °/е ( am )С г

TiGr, °/е ( am )С г

Рис. 99. Cr-Ti

? Зак. 2144

Рис. 99. Cr-Ti

? Зак. 2144

Литература

1. Ipser H„ Komarek K., Klepp K.O. // J. Uss-Common Met. 1983. V. 92 N > P. 265-282.

H.P. Бочвар, К.Б. Поваров..

Cr-Th. ХРОМ—ТОРИЙ

На основании обобщения литературных данных в работе [ 1; предлагается вариант диаграммы, показанной на рис. 98. Эвтектик, между (Сг) и (Th) образуется при температуре 1235 °C и содержании -75 % (ат.) Th. Природа нонвариантного равновесия при 1360 °C но установлена. Расчет диаграммы состояния Cr—Th с использование^ модели идеальных растворов для описания жидкой фазы показал, чте эвтектическая температура должна составлять 994 °C, а концентра ция Th в эвтектике — 53 % (ат.) Th [1]. Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии незначительна [X, 1].

1. Venkatraman М„ Neumann J.P. И Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. x ' P. 423-425.

Cr—Ti. ХРОМ—ТИТАН

Диаграмма состояния Cr—Ti проанализирована и построена на основании результатов исследований [1—6] в работе [5]. Диаграмма приведена в справочнике [М] и воспроизведена на рис. 99. В жидком состоянии Сг и Ti неограничено растворимы друг в друге. При понижении температуры сплавы кристаллизуются с образованием непрерывного ряда твердых растворов (PTi, Сг). На кривых солидуса и ликвидуса существует минимум при температуре 1410 °C и содержании 44 % (ат.) Сг. Основные превращения имеют место в твердом состоянии. Вблизи состава TiCr2 образуются промежуточные фазы со структурой фаз Лавеса. Высокотемпературная модификация yTiCr2 образуется конгруэнтно из (pTi, Сг) при 1370 °C. При температурах ниже 1270—1275 °C эта модификация переходит в среднетемпературную модификацию pTiCr2. Интервал гомогенности фазы pTiCr2 составляет 64—66 % (ат.) Сг при температуре 1220 °C. Низкотемпературная модификация aTiCr2 образуется по перитектоидной реакции из pTiCr2 и (pTi, Сг) при температуре -1220 °C и имеет интервал гомогенности в пределах 63—65 % (ат.) Сг.

В системе протекают две эвтектоидные реакции распада твердого раствора (pTi, Сг) и соединения pTiCr2:

(PTi, Cr) ^ (aTi) + aTiCr2 при 667т10 °C и 13,5т0,5 % (ат.) Сг. 0TiCr2 - aTiCr2 + (pTi, Сг) при -800 °C.

Согласно расчету, проведенному в работе [7], эвтектоид (aTi) + + aTiCr2 содержит 7,3 % (ат.) Сг и образуется при 737 °C. Согласно расчету, проведенному в работе [8], в системе протекает еще одна эвтектоидная реакция при 390 °C: aTiCr2 (aTi) + (pTi, СгТ Кроме того, авторы работы [8] предположили существование области несмешиваемости в твердом состоянии, при этом максимальная температура расслаивания составила 708 °C.

Растворимость Сг в (aTi) приведена ниже [9]:

Температура, °C -670650500450

Растворимость Сг, % (ат.) 0,42-0,56 0,4-0,60,3-0,50,2-0,5

По расчетным данным работы [7] растворимость Сг в (aTi) при температуре 737 °C составляет 0,23 % (ат.). Результаты измерения электросопротивления, приведенные в работе [10], указывают на ретроградный характер кривой растворимости Сг в (aTi): при 720 °C растворимость составляет 0,336 % (ат.), а при 675 °C — 0,304 % (ат.). Растворимость Ti в (Сг) составляет -15,5; 8 и 4 % (ат.) при 1300, 1200 и 1000 °C соответственно [4, 5].

Кристаллическая структура стабильных фаз приведена в табл. 74.

Таблица 74. Кристаллическая структура фаз системы Cr—Ti

Фаза

Прототип

Символ Пирсона, np.rp.

Параметры

решетки, нм

Примеча-

a

с

ние

уТ1Сг2

Mg№2

AP24, Pb3/mmc

—

[5]

PTiCr2

MgZn2

hPl2, Pb3/mmc

0,4932

0,7961

[П]

aTiCr2

MgCu2

cF24, Fd3m

0,6943

0,691

[2]

При кон-

центрации Сг, % (ат.):

Р (Ti, Cr)

W

cJ2, Im3m

0,3233

—

Ю [5]

0,3197

—

20 [5]

0,3156

—

30 [5]

0,3118

—

40 [5]

0,3096

—

45 [5]

0,2980

—

80 [5]

0,2913

—

90 [5]

При закалке в богатых Ti сплавах образуются метастабильные фазы: мартенсит (а') с плотноупакованной гексагональной структурой (в сплавах с 3,7—9,7 % (ат.) Сг) и фаза со (в сплавах с 3—10 % (ат.) Сг) [13]. При этом фаза со сохраняется в структуре сплавов и после низкотемпературного старения при 300 °C [14]. Фаза ы имеет

гексагональную структуру (пр.гр. Р3ш1), а = 0,4616 нм, с = = 0,2827 нм [13]. Параметры решетки фазы а' в зависимости от содержания Сг приведены ниже [5]:

Сг, % (ат.) а, нм с, нмСг, % (ат.) а, нм с, нм0,51,13,04,85,1

Сг, % (ат.) а, нм с, нм

Сг, % (ат.) а, нм с, нм

0,29430,29420,29390,29360,293

0,46730,46620,46280,45960,465

Литература

Cuff F.B., Grant N.J., Floe C.F. И Trans. AIME. 1952. V. 194. P. 848-853.

Duwes P„ Taylor J.L. // Trans. ASM. 1952. V. 44. P. 495-513.

Levinger B.W. H Trans AIME. 1953. V. 197. P. 196.

Свечников B.H., Кочержинский Ю.А., Кобзенко Г.Ф., Пан В.М. Н Металлофизика. 1974. № 52. С. 3—10.

Murray J.L. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1981. V. 2. N 2. P. 174—181.

Минаева C.A., Будберг П.Б., Гавзе А.П. // Изв. АН СССР. Металлы, 1971. № 4. С. 205-209.

Repiska L„ Lfvrin А. // Kovove Mater. 1985. V. 23. N 6. P. 664—675.

Молоканов B.B., Будберг П.Б., Алисова С.П. // Доклады АН СССР. 1975. Т. 223. № 5. С. 1184-1186.

Михеев В.С., Алексашин В.С. // Физика металлов и металловедение. 1962. Т. 14. № 2. С. 231-236.

Faudot F., Bigot J. / / Titanium: Sci. and Technol. Proc. 5th Int. Conf. Munich.: Oberwisel. Sept 10—14. 1984. V. 3. P. 1445—1449.

Farrar P.A., Margolin H. // Trans. AIME. 1963. V. 227- N 6. P. 1342-1345.

Hickman B.S. // Trans. AIME. 1969. V. 245. N 6. P. 1329-1335.

Ikawa H„ Shin S„ Morikawa M. 11 Yosetsu Gakkai-Shi. 1972. V. 41. N 4. P. 394—402.

Багаряцкий Ю.А., Носова Г.И. // Кристаллография. 1958. Т 3. № 1. С. 17-28.

В.П. Полякова

Сг-Тт. ХРОМ-ТУЛИЙ

Диаграмма состояния Сг—Тш построена в работе [1] по данным металлографического, рентгеновского и дифференциального термического анализов. Сплавы выплавлены в дуговой печи в атмосфере очищенного Аг из Сг и Тт чистотой 99,98 и 99,7 % (по массе) соответственно. Система характеризуется наличием области несмешиваемости в жидком состоянии и отсутствием промежуточных фаз. Расслоение в жидкости наблюдается для сплавов, содержащих от -7 До 25 % (ат.) Тш при температуре выше температуры монотектики, которая составляет 1750^50 °C. При температуре -1230 °C и содер-

Рис. 100. Cr-Tm

жании -71 % (ат.) Тт в системе кристаллизуется эвтектика. Расчетная диаграмма, приведенная в работе [2] с использованием данных по теплоте смешения элементов в жидком состоянии, указывает на смещение области расслаивания в сторону увеличения содержания Тт. На рис. 100 приведена диаграмма состояния Сг—Тт с учетом данных работ [ 1, 2].

Растворимость Тт в (Сг) при 1260 °C составляет более 0,01 и менее 0,03 % (ат.) [Ш].

Литература

Свечников В.Н., Кобзенко Г.Ф., Иванченко В.Г. // Структура фаз, фазовые превращения и диаграммы состояния металлических систем: Сб. статей. М.: Наука, 1974. С. 194-198.

Иванченко В.Г., Кобзенко Г.Ф., Свечников В.Н. // Металлофизика. 1979 № 75. С. 98-102.

К. Б. Поварова

Cr-U. ХРОМ-УРАН

Диаграмма состояния Cr—U (рис. 101) построена в работе [1] на основании обобщения результатов исследований, проведенных в работах [2—4] методами металлографического, рентгеновского и термического анализов. Чистота исходных материалов в этих работах составляла 99,99 и <99,77 % (по массе) для Сг и U соответственно. Система характеризуется эвтектическим взаимодействием Cr с yU и протеканием эвтектоидных реакций. Нонвариантные реакции приведены в табл. 75 [1].

Таблица 75. Нонвариантные реакции в системе Cr-U

Реакция

Содержание U в фазах, % (ат.)

Температура, °C

Ж - (Cr) + (yU)

81;-100;96

860

(yU) - (Cr) + (PU)

98,4;-ЮО;99

738

CPU) - (Cr) + (aU)

99,1;-100;-99,8

630

Растворимость Cr в (yU) при эвтектической температуре составляй i -4 % (ат.) |1], в (PU) при температуре эвтектоидного превращения 1 % (ат.) [31, в (aU) — менее 0,1 % (ат.) [3]. Растворимость I в (Сг) ничтожно мала [1].

Литература

Venkatraman М., Neumann J.P. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 5 P. 425-429.

Daanc A.H., Wilson A.S. // Trans. AIME. 1955. V. 203. P. 1213-1220.

Бадаева T.A., Кузнецова Р.И. // Строение и свойства сплавов урана, тория, циркония: Сб. статей. М.: Госатомиздат, 1963. С. 87—91.

Provow D.M., Fisher R.W. Н J. Less-Common Met. 1964. V. 6. P. 313—321.

К.Б. Поварова

Сг—V. ХРОМ-ВАНАДИЙ

Cr и V образуют непрерывный ряд твердых растворов (V, Сг) с объемно центрированной кубической структурой. Параметр UO кристаллической решетки твердого раствора (Cr, V) изменяется со слабым отклонением от правила Вегарда [ 1 ]. Промежуточные фазы в системе не обнаружены. Данные различных исследований о положении линий ликвидуса и солидуса существенно различаются. Это связано с использованием исходных материалов различной степени

Рис. 102. Сг—v

чистоты и трудностями введения поправок на испарение Сг при измерении температур плавления. Наиболее близкие значения температур ликвидуса и солидуса были получены в работах [1, 2], где для определения температур использован метод высокотемпературного дифференциального термического анализа. Авторы работ [I, 2] установили положение линий ликвидуса и солидуса без наличия минимума. В работе [3] был сделан расчет диаграммы состояния Сг—V в приближении регулярных растворов и определено, что кривые ликвидуса и солидуса имеют минимум при температуре 1819 °C и содержании 55 % (ат.) Сг. В обзоре, проведенном в работе [4], были учтены все имеющиеся данные по системе Сг—V и указано на существование минимума при температуре 1768 °C и содержании 70 % (ат.) Сг (рис. 102).

Литература

Rudy Е. // Air Fore Materials Laboratory. Ohio: Wright Patterson. AFB, 1969. Part V. P. 116-117.

Кочержинский Ю.А., Василенко В.И. // Изв. АН СССР. Металлы. 1985. № 2. С. 188-189.

Молоканов В.В., Чернов Д.В., Будберг П.Б. // Журнал физической химии. 1977. Т. 51. Вып. 8. С. 2022-2025.

Smith J.F., Bailey D.M., Carlson O.N. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1982. V. 2.

В.П. ПоляковаВ.П. ПоляковаN 4. P. 469-473.

В.П. Полякова

В.П. Полякова

Cr—W. ХРОМ—ВОЛЬФРАМ

Диаграмма состояния Cr—W приведена на рис. 103 по обзору [ i;, в котором в основном были использованы данные работ [2—4]. С г образуют с W при кристаллизации непрерывный ряд твердых раство ров (Cr, W), который при температуре ниже 1677 °C и содержании 50 % (ат.) W распадается на два твердых раствора (Сг) и (W# Двухфазная область (Cr) + (W) при температуре 500 °C простирается от -5 до 95 % (ат.) W. В системе предполагается образование промежуточной фазы при 75 % (ат.) W, состав, область существования и характер образования которой требуют уточнения [ 1 ].

Параметр а объемно центрированной кубической решетки твердо го раствора (Cr, W) увеличивается от W к Сг с небольшим положи тельным отклонением от закона Вегарда при концентрации 30—75 % (ат.) W.

Литература

Nagender S.V., Sriramamurthy А.М., Rama Rao P. // Bull. Alloy Phase Diagrams 1984. V. 5. N 3. P. 289-292.

Greenway H.T. // J. Inst. Met 1951-1952. V. 80. P. 589-592.

Margaria T., Allibert C., Ansara I., Driole J. // High Temp.-High Pressures. 1976. V. 8. P. 451-459.

Den Breeder F.J.A. // Acta Metall. 1972. V. 20. P. 319-332.

КБ. ПовароваКБ. ПовароваСг—Y. ХРОМ—ИТТРИЙСг—Y. ХРОМ—ИТТРИЙ

КБ. Поварова

КБ. Поварова

Сг—Y. ХРОМ—ИТТРИЙ

Сг—Y. ХРОМ—ИТТРИЙ

I Фазовые равновесия в системе Cr—Y изучались неоднократно, и fax анализ проведен в обзорах [1, 2]. Согласуясь между собой в Отношении отсутствия в системе Cr—Y промежуточных фаз и наличия незначительной взаимной растворяемости компонентов в твердом состоянии, данные различных исследований расходятся в определении общего характера строения системы. Так, согласно работе [3] Сг и Y полностью смешиваются в жидком состоянии и образуют эвтектику при кристаллизации. В работах [4, 5 и др.] указывается на существование области несмешиваемости в жидком состоянии. По данным работы [4] область несмешиваемости имеет место в интервале концентраций 9,4—58 % (ат.) Y. Температура монотектической реакции составляет 1760±25 °C [4], или 1780 °C [5]. Эвтектическая реакция протекает при температуре 1330т25 °C и содержании -80 % (ат.) Y [4]. На рис. 104 диаграмма Cr—Y приведена согласно работе [4]. Термодинамический расчет, проведенный в работе [б], подтвердил характер взаимодействия компонентов, показанный на рис. 104.

Растворимость Y в (Сг) при различных температурах определена в работе [5] и приведена ниже:

Температура, °C 17801700160014001200

Растворимость Y, %(ат.) 0,440,230,170,140,06

Растворимость Сг в (Y) практически отсутствует [2].

Литература

Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Наука, 1976. Т. 3. 816 с.

Venkatraman М., Neumann J.P. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 5. P. 429-431.

Taylor A., Hickman W.M., Doyle N.J. //J. Ixss-Common Met. V. 9. P. 214—217.

Терехова В.Ф., Савицкий E.M. Металловедение редкоземельных металлов. М.: Наука, 1975. 260 с.

Свечников В.Н., Кобзенко Г.Ф., Киреев М.Б., Иванченко В.Г. // Доповад АН УРСР. 1973. Сер. А. № 2. С. 167-171.

Иванченко В.Г., Кобзенко Г.Ф., Свечников В.Н. И Металлофизика. 1979. № 75. С. 98-102.

В. П. Полякова

Cr-Yb. ХРОМ-ИТТЕРБИЙ

Диаграмма состояния С г—Yb (рис. 105) построена по результатам дифференциального термического, микроструктурного анализов и измерения микротвердости фаз в работе [1]. В качестве исходных материалов были использованы Сг чистотой 99,98 % (по массе) и Yb чистотой >99 % (по массе). В системе наблюдается практически полная несмешиваемость в жидком и твердом состояниях, что обус-

ловлено особенностями электронного строения двухвалентного Yb близкого по своим свойствам к щелочно-земельным металлам. Yb практически не влияет на изменение температуры плавления Сг. В работе [2] указывается на получение сплава Сг с 0,3 % (по массе) Yb методом дуговой плавки.

Литература

Свечников В.Н., Кобзенко Г.Ф., Иванченко В.Г. // Доклады АН СССР. 1973 Т. 213. № 5. С. 1062-1064.

Вол А.Е., Каган И.К. Строение и свойства двойных металлических систем. М . Наука. 1976. Т. 3. 816 с.

В.П. Полякова

Cr-Zn. ХРОМ-ЦИНК

Полностью диаграмма состояния Cr—Zn не исследована. Участок диаграммы до 7 % (ат.) С г приведен на рис. 106 по данным работ [1—3]. В исследованной части системы идентифицирована одна фаза 0, которая образуется по перитектической реакции при температуре 464 °C и имеет узкий интервал гомогенности -5—6,2 % (ат.) Сг. На рис. 106 интервал гомогенности фазы 0 не показан. Между фазой и твердым раствором (Zn) образуется эвтектика при температуре 415 °C и содержании -0,3 % (ат.) Сг.

В работе [4] сообщается о еще одной фазе у в системе Cr—Zn, которая обнаружена в сплаве с 7—8 % (ат.) Сг, однако ввиду низкой чистоты исходного Сг, содержащего 1,5 % (по массе) Fe, существование этой фазы ставится под сомнение.

Растворимость Сг в (Zn) составляет 0,04 % (ат.) при эвтектической температуре ГС 2]; 0,025 и 0,013 % (ат.) — при 375 и 350 °C соответственно (2]. Растворимость Сг в жидком Zn равна -1,6 % (ат.) при 464 °C [5]. Рентгеновским анализом образцов, полученных электролитическим осаждением Сг на жидкий цинково-амальгамный электрод с последующей дистилляцией Hg при 360—380 °C, установлена растворимость Zn в (Сг) при температуре 250 °C, равная 25,5 % (ат.).

В работе [7] 0 фазе приписывают формулу CrZn]7 (288 атомов на элементарную ячейку). По данным работы [4] фаза 0 имеет гексагональную структуру, а = 1,395 нм.

Литература

Hanemann G. И Z. Metallkunde. 1940. Bd. 32. S. 91-92.

Heumann T. // Z. Metallkunde. 1948. Bd. 39. S. 45—52.

Harding A.R., Raynor G.V. // J. Inst. Met. 1951—1952. V. 80. P. 436—439.

Lihl F., Jenitschek J. // Z. Metallkunde. 1954. Bd. 45. S. 686—689.

Также могутТакже могут

Также могут

Также могут

Добрев P., Димова В., Георгиев И. // Материаловедение и технология. ЬГ” Т. 5. С. 40-43.

Hollan L., Lecocq Р., Michel А. И Compt. Rend. 1964. V. 258. Р. 3309—33h<

Hartmann Н., Hefmann W., Muller D. // Abh. Braunschw. Wiss. Ges. 1955 Bj -■ S. 100-106.

К.Б, Повар-в. t

Cr-Zr. ХРОМ-ЦИРКОНИЙ

Фазовые равновесия в системе Сг—Zr изучались многими исследователями и были обобщены в работе [1], при этом в основном использованы данные работ [2—7] (рис. 107). Система Cr—Zr представляет собой диаграмму эвтектического типа с одной промежуточной фазой ZrCr2. Соединение ZrCr2 плавится конгруэнтно при 1673 °C, имеет область гомогенности в интервале концентраций -64—65 % (ат.) Сг и существует в трех модификациях. При температуре -1622 °C высокотемпературная модификация yZrCr2 перехо дит в среднетемпературную модификацию pZrCr2, причем характер этого перехода требует уточнения. Температура перехода pZrCr?

д<* «ZrCr2 (низкотемпературная модификация) изменяется по кривой ’'Яс максимумом в зависимости от состава. Максимальная температура Перехода составляет -1592 °C при содержании 67 % (ат.) Сг [1]. В Системе кристаллизуются две эвтектики, имеют место две эвтектоидные реакции и одна каталектическая реакция. Нонвариантные реак- (ии приведены в табл. 76 [1].

Максимальная растворимость Сг в (£Zr) составляет около 8 % ат.) при температуре 1332 °C и снижается до 1,65 % (ат.) при эвтектоидной температуре. Максимальная растворимость Сг в (aZr) не превышает 0,49 % (ат.) [1]. Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 77.

j Закалкой могут быть получены метастбильные фазы: мартенсит а' с гексагональной плотноупакованной структурой в сплавах с <3,3 % (ат.) Cr [1, 8] и фаза со в сплавах с большим содержанием Сг с гексагональной структурой, а = 0,502 нм, с = 0,312 нм [8]. Также могут быть получены аморфные сплавы с содержанием Сг

Реакция

Содержание Cr в фазах, % (ат.)

Температура, °C

Ж » (pZr) + aZrCr2 Ж - aZrCr2 + (Cr) (PZr) - (aZr) + aZrCr2 pZrCr2 - aZrCr2 + (Cr) 1 pZrCr2 - Ж + aZrCr2

-22;~8;-64

-82;-69;-0,6

1,65;-0,49;~64

-69;-69;-0,6

-64;-42;~65

1332 1592

836

1532

1562

-30 % (ат.).

Таблица 76. Нонвариантные реакции в системе Cr Zr

Таблица 77. Кристаллическая структура соединении системы Cr Zr

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Примечание

а

с

При концентрации Сг, % (ат.):

yZrCr,

MgZn2

API 2, Р63!ттс

0,5079

0,8262

66,5 [X]

0,5089

0,8269

66,4 [3]

0,5100

0,8305

67 [4]

0,5107

0,8290

66,47 [71

pZrCr2

MgNi2

ИР24, Р63/ттс

0,5100

1,612

При концентрации Сг, % (ат.),

67 [4]

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры нм

а

решетки,

Примечали•

«ZrCr2

MgCu2

сА24, Fd3m

0,7207

0,7218— 0,7194

0,7211

—

При концентр-, Ции Сг, % <аг"

№1

64—69 [4j

66,47 [7]

Arias D., Abriata J.P. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V. 7. \ 1 P 237-243.

Будберг П.Б., Алисова С.П., Мусаев P.C. И Изв. АН СССР. Методы. 1968 № 3. С. 222-223.

Свечников В.Н., Спектор А.Ц. // Изв. АН СССР. Металлы. 1971. №4. С. 20’.

Петьков В.В., Прима С.Б., Третьяченко Л.А., Кочержинский Ю.А. // Металлофизика. 1973. № 46. С. 80.

Rumball W.M., Elder F.G. // J. Less-Common Met. 1969. V. 19. N 4. P. 345—358

Rumball W.M. // J. Less-Common Met. 1974. V. 38. N 2-3. P. 233-237.

Imoto H., Sasaki M., Saito T., Sasaku Y. // Bull. Chem. Soc. Jap. 1980. V. : 1 P. 1584-1590.

Keys L.H., Johnson G., Nalin A.S. // J. Nucl. Mater. 1976. V. 59. P. 137.

K.B. Поварен.K.B. Поварен.Tenhover M., Johnson W.L. // Phys. Rev. B. Condens. Mater. 1983. V. T P. 1610.

K.B. Поварен.

K.B. Поварен.

Cs—Cu. ЦЕЗИЙ—МЕДЬ

Диаграмма состояния Cs—Cu не построена. Исходя из соотноше ния атомных радиусов Си и Cs следует ожидать их предельно малок растворимости в твердом состоянии и практически полной несмешиваемости в жидком состоянии. Образование соединений в системе н. установлено [1].

Литература

1. Kienast G., Verma J. // Z. Anorg. All. Chem. 1961. Bd. 310. N 1. S. 143-169.

HP. БочдарHP. БочдарCs Fe. ЦЕЗИЙ—ЖЕЛЕЗО

HP. Бочдар

HP. Бочдар

- И Fe _ю не смешивав в жидком и гасрлом „и.

Л.Л. Зусма).

Cs-Ga. ЦЕЗИЙ-ГАЛЛИЙ

Исследования по диаграмме состояния Cs—Ga обобщены в работе [1], в которой подробно проанализированы все имеющиеся работы [2—7] и предложен вариант диаграммы, приведенный на рис. 108.

В работах [3—5] использованы методы дифференциального терми- 1еского и рентгенографического анализов, а также прямой калориметрии с применением материалов Ga чистотой 99,999 % (по массе) 1 Cs чистотой 99,9 % (по массе). Установлено, что Cs и Ga в жид- сом состоянии не смешиваются в интервале концентрации -25—98 % (ат.) Cs [5]. Температура монотектической реакции соответствует гемйературе 625 °C [1].

В системе установлены три соединения Ga7Cs, Ga3Cs, Ga8Cs5.

Соединение Ga7Cs, описанное впервые в работах [3, 4] как Ga^Cs, образуется по перитектической реакции при температуре 426 °C [3, 4].

Соединение Ga3Cs, установленное в работе [6], образуется по перитектической реакции [1]. Температура его образования, взятая равной 600т2 °C, определена в работе [5]. В работе [6] предполагается, что это соединение имеет область гомогенности 25—42 % (ат.) Cs.

Соединение Ga^Cs5 точно не установлено. В работе [4] указано, что соединение, образующееся при взаимодействии двух жидкостей имеет формулу Ga2Cs, которая впоследствии не была подтверждена [7].

Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 78.

Таблица 78. Кристаллическая структура соединений системы Cs—Ga

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Примечание

tZ

b

С

Ga7Cs

—

AR16, R3m

0,6620

—

2,9045

16]।

При концен- ] грации Cs, % । (ат.):’

Ga3Cs

Ga3Rb

tm, Umi

0,6400

—

1,5314

40 [6];

0,639(1)

—

1,5287(1)

42 [6] j

GagCs5

—

—

0,564

0,984

0,590

33,3 [4] i

Литература

Pelton A.D., Larose S. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. V 11 N 4 P. 340-343.

Thummel R., Klemm W. // Z. Anorg. All. Chem. 1970. Bd. 376. N 1. S 44—63

Яценко С.П., Чунтонов K.A., Алямовский С.И., Диева Э.Н. // Общие законе мерности в строении диаграмм состояния металлических систем: Сб. статей М ■ Наска 1973. С. 55-59.

Яценко С.П., Чунтонов К.А. И Изв. АН СССР. Металлы. 1973 № 6 С. 182-187.

Бушманов В.Д., Яценко С.П. // Изв. АН СССР. Метал ты 1981№ S

С. 202-204.

Van Vucht J.H.N. // J. Less-Common Met. 1985. V. 108. N 1. P. 163—175.

Chuntonov K.A., Mclekhov L.Z., Kuznetsov A.N. et al. // J. Less-Common Met 1982. V. 83. P. 143-153.

B.1I. Полякова

Cs-Ge. ЦЕЗИЙ—ГЕРМАНИЙ

Сплавы системы Cs—Ge исследованы методами дифференциального термического, рентгенографического анализов в работах [1, 2|. а также методами термомагнитного анализа и направленного затвердевания в работе [ 1 ].

Диаграмма состояния Cs—Ge (рис. 109) приведена на основе анализа экспериментальных работ [1, 2]. Система характеризуется образованием широкой области несмешиваемости в жидком состоянии, простирающейся от -50 до -100 % (ат.) Cs. Монотектичсская

CsGe^/efam.)Ge

Рис. 109. Cs—Ge

температура составляет 661 тЗ °C, критическая температура купола расслаивания находится около 830 °C [2].

В интервале концентраций 0—50 % (ат.) Cs в системе конгруэнтно образуются две промежуточные фазы CsGe и CsGe4 при температурах 820 и 990 °C соответственно [1]. В системе установлено два эвтектических равновесия [1]:

Ж * (Ge) + CsGe4 при 735 °C и -94 % (ат.) Ge;

Ж CsGe4 + CsGe при 650 °C и -63 % (ат.) Ge.

Эквиатомное соединение GeCs относится к кубической сингонии (32 формульные единицы на элементарную ячейку, пр.гр. Р43п), параметр решетки а = 1,367 нм [3]. Соединение CsGe4 также относится к кубической сингонии (пр.гр. Р/иЗп), параметр решетки а = = 0,658 нм [4].

Литература

Дриц М.Е., Потемкин В.Ф., Зусман Л.Л. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1982. Т. 18. № 7. С. 1148—1150.

Орлов А.Н., Чунтонов К.А., Мелехов Л.З., Семянников А.А. // Изв. АН СССР. Металлы. 1987. № б. С. 172-173.

Busmann Е. // Z. Anorg. All. Chem. 1961. Bd. 313. N 1. S. 90—106.

Дриц M.E., Зусман Л.Л., Потемкин В.Ф., Сизов Р.А. // Изв. АН СССР. Металлы. 1987. № 4. С 185-187.

В.П. Полякова

Cs-H. ЦЕЗИЙ-ВОДОРОД

Взаимодействие Cs с H исследовано сравнительно мало. Пр,; химическом взаимодействии Н с жидким или газообразным Cs образуется твердый гидрид CsH со структурой типа NaCl (символ Пирсо на сГ8, пр.гр. Em Зи-i), параметр решетки а которого составляем 0,6389 нм [Э, Ш] или 0,6376 нм [1]. Соединение CsH наименее устойчиво из гидридов щелочных металлов. Упругость диссоциации CsH в интервале температур 240—440 °C приведена ниже:

Температу- 245,5266289308349,5377,5440

ра, °C

Давление, 3,4x1g-4 9,0х10-4 2,6хЦГэ 5,8х10-3 2,6хЮ-2 6,8х10-2 1,0хЮ-1 На

Эмпирическое выражение упругости диссоциации имеет вил 1g (/7x133,32) = —3475,5/Т + 7,50 [1], где р — давление, Па; Т температура, К. Измерена растворимость Н в жидком Cs в интервал температур 230—400 °C. Зависимости концентрации насыщенич раствора Н в Cs и давления Н над насыщенным раствором от темпе ратуры могут быть описаны уравнениями [2]:

lg (хх 104) = 3,46 - 900/Т;

1g (рх133,32) = 4,88 - 1800/Т,

где х — концентрация Н, % (по массе); р — давление, Па; Т — температура, К.

Литература

Галактионова Н.А. Водород в металлах. М.: Металлургия, 1967. 74 с.

Арнольдов М.Н., Богданов Ю.Б., Ивановский М.М., Морозов В.А. И Изв АН СССР. Металлы. 1976. № 4. С. 30-32.

В.IT. Поляков

Cs-Hf. ЦЕЗИЙ-ГАФНИЙ

Экспериментально диаграмма состояния Cs—Hf не построена. По аналогии с известными системами Hf, Ti и Zr со щелочными метал лами следует ожидать, что Cs и Hf не взаимодействуют друг с другом ни в жидком, ни в твердом состояниях. Предполагаемая диаграмм.- состояния Cs—Hf приведена на рис. ПО [1).

Литература

1. Balt C.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1987. V. 8. N 1. P. 43-44.

В.П. Полякова

Cs-Hg. ЦЕЗИЙ-РТУТЬ

Диаграмма состояния Cs—Hg изучена методами дифференциального термического анализа и измерения магнитных свойств сплавов и приведена на рис. 111 по справочнику [X].

В системе Cs—Hg предполагается существование шести химических соединений. Из них три соединения CsHg2, CsHg4 и CsHg6 плавятся конгруэнтно при температурах соответственно 208, 164 и 158 °C, причем CsHg6 имеет некоторый интервал гомогенности. Соединения CsHg, Cs3Hg4 и CsHg12 образуются по перитектическим реакциям при температурах -130, 171 и —12 °C соответственно. В системе наблюдаются четыре эвтектические реакции:

Ж (Cs) + CsHg при 16 °C и 2 % (ат.) Hg;

Ж •* aCsHg2 + CsHg4 при 140 °C и 75,8 % (ат.) Hg;

Ж CsHg4 + CsHg5 при 152 °C и 82 % (ат.) Hg;

Ж •* CsHgI2 + (Hg) при —46 °C и 98 % (ат.) Hg.

Hg, °/o (по массе)

Рис. 111. Cs—Hg

Установлено, что растворимость Cs в Hg при температуре 18 V составляет 6,48 % (ат.) [Э].

Кристаллическая структура промежуточных фаз не установлена.

Л. Л. Зус.^ и Cs—In. ЦЕЗИЙ-ИНДИЙ

Диаграмма состояния Cs—In изучена методами дифференциалы^? го термического, рентгеновского и магнетохимического анализов в работах [1, 2J и приведена на рис. 112 поданным работы [1]. Уста новлено, что в системе существует широкая область несмешиваемсс ти в жидком состоянии протяженностью от -10 до -60 % (ат.) in Монотектическая температура равна 570 °C, а максимальная темь ратура купола расслаивания находится около 730 °C.

В системе установлено образование двух промежуточных фаз i i 2]. Соединение Csln4, содержащее 79,9 % (ат.) In, образуется пл перитектической реакции при температуре 482 °C [1, 2]. Соединена? Cs2In3, содержащее 59,9тО,6 % (ат.) In, образуется также по перитектической реакции при температуре 570 °C [1]. В работе ! вместо соединения Cs2In3 указано соединение Cs5In8, которое пл -

Рис. 112. Cs—In

вится конгруэнтно при 569 °C. Отмечается, что со стороны Cs и In кристаллизуются эвтектики при температурах, близких к температурам плавления чистых компонентов. Растворимость Cs и In друг в друге в твердом состоянии практически отсутствует. Кристаллическая структура соединений и параметры их решеток приведены в работе [1]. Структура Csln4 определена как тетрагональная с параметрами решетки а = 0,7089 нм; с = 0,6693 нм, структура Cs2In3 определена ромбической с параметрами решетки а = 0,6805 нм, Ъ = 0,6965 нм, с = 1,640 нм. Исследования, проведенные на монокристаллах соединений, позволили авторам работы |3| уточнить формулу и кристаллическую структуру наиболее богатого In соединения как Csln3 типа RbGa3 (символ Пирсона 1/24, пр. гр. /4 m2) с шестью формульными единицами в элементарной ячейке и параметрами решетки а = = 0,7047 нм, с - 1,6803 нм. Авторы работы |4j считают, что структура соединения Cs2In3 относится к пространственной группе /4 m2 и имеет четыре формульных единицы в элементарной ячейке, параметры решетки: а = 0,6910 (3) нм, с = 1,6612 (7) нм.

Литература

Chuntonov К.A., Mclekhov L.Z., Kuznetsov A.N. et al. П J. I ess-Common Met 1982. V. 83. X 2. P. 143-153.

Thummel R., Klemm W. // Z. Anorg. All. Chern. 1970. V. 376. X 1. S. 44—63.

Chuntonov K.A., Yatsenko S.P., Hryn Yu.N. et al. // J. Less-Common Met 1984 V. 99. N 1. P. 15-21.

Yatsenko S.P., Chuntonov K.A., Orlov A.N. et al. // J. Tess-Common Met 1985 V. 108. N 2. P. 339-343.

В.П. Поляков./

Cs-K. ЦЕЗИЙ—КАЛИЙ

Диаграмма состояния Cs—К, приведенная на рис. 113, построена в работе [1]. Исследование проведено методами дифференциального термического анализа. Сплавы выплавляли с использованием К чистотой 99,97 % (по массе) и Cs чистотой 99,9 % (по массе) в специальных стеклянных контейнерах в атмосфере Аг. Cs и К полностью смешиваются между собой в жидком и твердом состояниях. На кривых ликвидуса и солидуса при температуре —38,05 °C и концентрации 50,0 % (ат.) К наблюдается минимум. Согласно работ? |2] при температуре —88 °C образуется соединение CsK2 с гексаго нальной решеткой, параметры решетки а = 0,932 нм, с = 1,180 нм при —97 °C. При температуре —37 °C симметрия решетки сохраняет ся, но се параметры уменьшаются до а = 0,911 нм, с = 1,086 нм. Хотя

в работе [3] установлено существование соединения K7Cs6, однако

Рис. 113. Cs-K

рассмотрены результаты расчета диаграммы состояния Cs—К для давления 1 ГПа. По данным расчета, Cs и К полностью смешиваются в твердом состоянии при любых температурах.

Литература

Goates J.R., Ott J.B., Hall Н.Т. И J. Chem. Eng. Data. 1971. V. 16. № 1. P. 83-85.

Schueli U., Steinberg V., Sverbilova T., Voronel A. // J. Phys. Chem Solid. 1981. V. 42. N 1. P. 16-22.

Simon A., Brumer W., Hillenkotter B., Kullmann H.J. // J. Anorg. All. Chem. ,1976. Bd. 417. P. 253-257.

Steinberg V., Sverbilova T., Voronel A. // J. Phys. Chem. Solid. 1981. V. 42. Nl. P. 23-27.

'5. Soma T., Hosaka K., Kagaya H.-M. // Phys. Status Solidi. 1986. V. 137. N 2.

K111-K114.

В.П. Полякова

Cs-LL ЦЕЗИЙ-ЛИТИЙ

Методом дифференциального термического анализа установлено, что Cs и Li не смешиваются ни в жидком, ни в твердом состояниях [1]. В работе [2] построена диаграмма состояния Cs—Li (рис. 114) и отмечается небольшая растворимость Cs в жидком Li. Расчет раство-

CsLi, °/о (от.)L I

рис. 114. Cs—Li (р = 0,1 МПа)

римости проведен rto уравнению Igx = 4,43 — 6594/7, где х — концом трация Cs, % (ат.); Т — температура, К. Результаты расчета и эксперимента приведены ниже:

Температура, °C 1093103882760181

Растворимость Cs, % (ат.):

экспериментальная 0,336-0,7040,159—0,20,174—0,1790,007—0,018

расчетная 0,4030,2530,1510,01110'1

Литература

Tanigawa S., Doyama М. // Phys. Status Solidi. (b). 1973. V. 60. N 1. K35-K36

Bale C.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 3. P. 232—233.

В.П. Полякова

Cs-Mg. ЦЕЗИЙ-МАГНИЙ

Диаграмма состояния Cs—Mg (рис. 115) изучена методами диффс ренциального термического и рентгеновского анализов в работе [II. Сплавы Cs с Mg получены в железных тиглях в среде Аг. Диаграмма состояния Cs—Mg характеризуется широкой областью несмешивае мости в жидком состоянии. Температура монотектики очень близка

к температуре плавления Mg. Растворимость Mg в жидком Cs при монотектической температуре составляет -1,6 % (ат.) и снижается до -0,08 % (ат.) при эвтектической температуре. Растворимость Cs в (Mg) по данным расчета, проведенного в работе [2], составляет -0,2 % (ат.) при монотектической температуре.

Литература

Klemm W., Kunze D. // Systems of Alkali and Alkaline Earth Metals. Proc. Int. Symp. on Alkali Metals. London: Chem. Soc. Special Publ., 1967- N 22. P. 3—22.

Pelton A.D. // Bull. Alloy Phase. Diagrams. 1985. V. 6. Nl. P. 37—39.

Л.Л. Зусжм

Cs—Mo. ЦЕЗИЙ-МОЛИБДЕН

На основании сопоставления экспериментальных данных и термодинамических свойств в работе [1] сделан вывод, что растворимость Cs в (Мо) при температуре <1372 °C определяется количеством дефектов в Мо. Растворимость Мо в жидком Cs связана с присутствием примесей С, N и О [1]. Рассчитано, что растворимость Мо в жидком Cs возрастает от 8х10"16 (ат. долей) при 680 °C до 4х 10-9 (ат. долей) при 1372 °C [1].

Литература

Brewer L., Lamoreaux R.H. // Atomic Energy Review. Special Issue N 7: Molibdenum: Physico-Chemical Properties of its Compounds and Alloy. Vienna: International Atomic Energy Agency, 1980. P. 195—356.

КБ. Поварова

Cs-N. ЦЕЗИЙ-АЗОТ

Диаграмма состояния Cs—N не построена. Предполагается, что растворимость N в жидком Cs незначительна [1]. Установлено существование двух соединений: нитрида Cs3N и азида CsN3 [Э]. Соединение CsN3 получено нагревом CsN в струе азота. Этот нитрид плавится при 326 °C и разлагается при 390 °C. Соединение CsN3 получено действием NH3 на С2СО3, его температура плавления равна 314 °C. Азид имеет тетрагональную структуру, параметры решетки а = 0,646 нм, с = 0,798 нм [Ш].

Литература

Barker M.G. И Handbook of Thermodynamic and Transport Properties of Alkali Metals. Oxford: Blackwell Scientific Publications, 1985. P. 897—899.

Cs-Na. ЦЕЗИЙ-НАТРИЙ

Диаграмма состояния Cs—Na, исследованная методами термического и рентгеновского анализов в работах [1, 2], приведена на рис. 116. Сплавы выплавляли из Cs и Na в вакууме в никелевых тиглях. Чистота обоих металлов составляла 99,9 % (по массе) [1|. В системе установлено существование соединения Na2Cs, которое образуется по перитектической реакции при температуре —7,9 °C. При температуре —31,83 °C кристаллизуется эвтектика (Cs) + Na2Cs. Эвтектическая точка расположена при концентрации 20,9 % (ат.) Na. Взаимная растворимость Cs и Na в твердом состоянии очень мала. Так, при 23 °C в (Na) растворяется -1,5- 10‘5 % (ат.) Cs [3|.

Рис. 116. Cs—Na

Литература

Ott J.В., Coates J.R., Oyler D.E. H Trans. Faraday Soc. 1971. V. 67. X 1 P 31-34.

Simon A., Ebbinghaus G. // Z. Xaturforsch. B. 1972. Bd. 29. S. 616-618.

Александров Б.Н., Далакова H.B. H Изв. АН СССР Металлы. 1982. V1 1 С 133—140

Cs—Nb. ЦЕЗИЙ-НИОБИЙ

В работе [1] указано, что Cs и Nb не смешиваются ни в жидком, ни в твердом состояниях. Приведенная на рис. 117 диаграмма состояния Cs—Nb построена в справочнике [М]. В работе [2J рассчитана энтальпия возможного взаимодействия жидких Cs и Nb, которая оказалась равной +364 кДж/моль.

С .гNb , °/о fат )Nb

Рис. 117. Cs—Nb (р = 0,1 МПа)

Литература

Savitskii Е.М., Efimov Yu.V. // Plansecber. Pulvennetall. 1969. V. 17. P. 103—109.

Niessen A.K., de Boer F.R. Boom R„ et al. // Calphad. 1983. N 1. P. 51—70.

Cs-O. ЦЕЗИЙ-КИСЛОРОД^ ^

Взаимодействие Cs с О происходит на воздухе при комнатной температуре с выделением значительного количества теплоты. Изучение этого процесса методами термического и рентгеновского анализов с использованием тщательно очищенного Cs и спектрально чистого О позволило построить диаграмму состояния Cs—О, приведенную на рис. 118 |Э]. В системе установлено четыре соединения: Cs7O, Cs4O, Cs7O2, CsjO. Соединение Cs7O плавится конгруэнтно при 3 °C и образует эвтектики с (Cs) при температуре —2 °C и содержании

Рис. 118. Cs-OРис. 118. Cs-OСоединениеПрототипСимвол Пир- сона, пр.гр.Параметры решетки, нмИСТОЧНИ1' ।аьсCs2OАнти-СдС12—, R3m0,4256—1,899[Э]1CsO3- Cs2O2*——, Immm0,43220,75170,6430ЦП] iCsO2РомбическаяСаС2СИНГОНИЙ.116^ I4/mmm0,445—0.728[Ш] 1СоединениеПрототипСимвол Пир- сона, пр.гр.Параметры решетки, нмИСТОЧНИ1' ।аьсCs2OАнти-СдС12—, R3m0,4256—1,899[Э]1CsO3- Cs2O2*——, Immm0,43220,75170,6430ЦП] iCsO2РомбическаяСаС2СИНГОНИЙ.116^ I4/mmm0,445—0.728[Ш] 1Таблица 7 9. Кристаллическая структура соединений системы Cs—ОТаблица 7 9. Кристаллическая структура соединений системы Cs—О

Рис. 118. Cs-O

Рис. 118. Cs-O

Соединение

Прототип

Символ Пир- сона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

ИСТОЧНИ1' ।

а

ь

с

Cs2O

Анти-СдС12

—, R3m

0,4256

—

1,899

[Э]1

CsO3- Cs2O2*

—

—, Immm

0,4322

0,7517

0,6430

ЦП] i

CsO2

Ромбическая

СаС2

СИНГОНИЙ.

116^ I4/mmm

0,445

—

0.728

[Ш] 1

Соединение

Прототип

Символ Пир- сона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

ИСТОЧНИ1' ।

а

ь

с

Cs2O

Анти-СдС12

—, R3m

0,4256

—

1,899

[Э]1

CsO3- Cs2O2*

—

—, Immm

0,4322

0,7517

0,6430

ЦП] i

CsO2

Ромбическая

СаС2

СИНГОНИЙ.

116^ I4/mmm

0,445

—

0.728

[Ш] 1

Таблица 7 9. Кристаллическая структура соединений системы Cs—О

Таблица 7 9. Кристаллическая структура соединений системы Cs—О

9,2 % (ат.) О и c Cs4O при температуре —8 °C и содержании 16,4 % (ат.) О. Три других соединения Cs4O, Cs7O2 и Cs3O образуются п: перитектическим реакциям при 10, 50 и 170 °C соответственно Кроме указанных соединений в справочнике [IIIJ приведены еще три соединения, более богатые О: Cs2O3, CsO2, CsO3xCs2O2. Установлю но, что два последних соединения плавятся конгруэнтно при -432 и -590 °C соответственно. Растворимость О в жидком Cs можно рас считать по уравнению [1] Igx = 1,6188 — 114,8/7", где х — концентра ция О, % (ат.); Т — температура, К. В твердом состоянии в (Cs- растворяется незначительное количество О. Кристаллическая струк тура соединений приведена в табл. 79.

Литература

Knights C.F., Phillips B.A. // J. Nucl. Mat. 1979. V. 84. P. 196-204.

Л.Л. Зисман

Cs-Pb. ЦЕЗИЙ—СВИНЕЦ

Диаграмма состояния Cs—Pb изучена методами дифференциального термического и калориметрического анализов в работах [1, 2] и приведена на рис. 119. Сплавы Cs с РЬ получали в среде Аг в герметичных ампулах из тантала [1] или коррозионно-стойкой стали [2], используя Cs чистотой 99,99 % (по массе) и РЬ чистотой 99,999 % (по массе). В обоих исследованиях [1,2] установлено существование четырех соединений: CsPb, Cs4Pb5, CsPb2, CsPb,. Из них эквиатом- ное соединение плавится конгруэнтно при 653 °C, остальные образуются по перитектическим реакциям: Cs4Pt\ при температуре 592 °C, CsPb2 — при 560 °C, CsPb3 — при 345 °C. В системе кристаллизуются две эвтектики по реакциям:

Ж (Pb) + CsPb3 при 313 °C и 10 % (ат.) Cs,

Ж » CsPb + (Cs) при 26 °C и -100 % (ат.) Cs.

Характер кривых ликвидуса в сплавах, богатых Cs, указывает на возможное расслоение расплавов и протекание монотектической реакции. Однако отсутствие области несмешиваемости в жидком состоянии было убедительно показано измерением электросопротивления сплавов, проведенным в работе [3].

Эквиатомное соединение CsPb имеет структуру типа NaCI (символ Пирсона /764, пр.гр. lA^acd), параметры решетки а = 1,226 нм, с = 1,999 нм [3].

Cs, % (по массе)

Рис. 119. Cs-Pb

Литература

Зусман Л.Л. // Физике механические и теплофизические свойства металлов Сб. статей. М.: Наука, 1976. С. 103—105.

Meijer J.A., Vinke G.J.B., van der Lugt W. // J. Phys. Porch.: Met. Phys. 1986 V. 16. N 7. P. 845-851.

Hewaidy I.F., Busmann E„ Klemm W. // Z. Anorg. All. Chem 1964. Bd. 328 S. 283-293.

Л.Л. Зусман

Cs-Pr. ЦЕЗИЙ-ПРАЗЕОДИМ

Диаграмма состояния Cs—Pr не построена. Экспериментально установлено, что Cs и Рг не взаимодействуют друг с другом в жидком состоянии [ 1 ].

Литература

Griffin R.B., Gschneidner, Jr., К.А. II Met. Trans. 1971. V. 2. N9 P. 2517-2524.

Л.Л. Зусман

Cs—Rb. ЦЕЗИЙ-РУБИДИЙ

Диаграмма состояния Cs—Rb изучена в работе [1] методом дифференциального термического анализа и приведена на рис. 120. Сплавы Cs с Rb получали из компонентов чистотой 99,99 % (по массе) в никелевых тиглях в среде Ar [1], либо в стеклянных ампулах в вакууме [2]. Установлено, что Cs и Rb полностью смешиваются в жидком и твердом состояниях. Кривые ликвидуса и солидуса имеют минимум при температуре 9,7 °C и содержании Rb 47 % (ат.). Согласно термодинамическим расчетам, приведенным в работе [3], при низких температурах (—230 250 °C) в системе существует

область несмешиваемости компонентов, при этом положение бино- дальной кривой в значительной степени определяется давлением.

Рис. 120. Cs—Rb CsRb' °/о1

Литература

Goates J.R., Ott J.B., Delawarde E. // Trans. Faraday Soc. 1971 V. 67. N 8. p. 1612-1616.

Аджемян Р.Ц., Рейхардт A.A., Кудрявцев Л.А. // Работы по термодинамике и кинетике химических процессов: Сб. статей. Л.: 1976. С. 3—5.

Л.Л. ЗусманЛ.Л. ЗусманSoma Т„ Hosaka К., Kagaya Н.-М. // Phys. Status Solidi. В. 1986. V. 137. N 2. Kill—К114.

Л.Л. Зусман

Л.Л. Зусман

Cs—S. ЦЕЗИЙ-СЕРА

Методом прямого синтеза из компонентов при нагреве получен полисульфид цезия CsS6, который имеет триклинную структуру, пр.гр. Р1, параметры решетки а = 1,153 нм, b = 0,918 нм, с = = 0,467 нм, а = 89,2°, р = 95,2°, у = 95,13° [Э]. На рис. 121 представлена часть диаграммы состояния Cs—S, заимствованная из справочни-

Рис. 121. Cs-tS

ка [MJ. Согласно этой диаграмме в интервале концентраций 50—75 % (ат.) S образуется пять сульфидов. Сульфиды Cs2S2, Cs2S5 и Cs2S6 плавятся конгруэнтно при -460, 212 и 186 °C соответственно. Сульфиды Sc2S3 и Cs2S4 образуются по перитектическим реакциям при 206 и 160 °C соответственно. В исследованной части системы кристаллизуются три эвтектики при температурах 151, 186 и 173 °C.

Л.Л. Зусман

Cs-Sb. ЦЕЗИЙ-СУРЬМА

Диаграмма состояния Cs—Sb (рис. 122) построена по данным дифференциального термического и рентгеновского анализов, а также по результатам измерения термоэлектродвижущей силы и электросо противления сплавов [1, 2]. Синтез сплавов проводили в глубоком вакууме после последовательного напыления компонентов на подо гретую подложку [1, 2]. В системе обнаружено семь соединений Четыре из них Cs3Sb, Cs5Sb4, CsSb и Cs3Sb7 плавятся конгруэнтно при температурах 725, 560, 580 и 493 °C соответственно. Три соединения Cs5Sb2, Cs2Sb и CsSb2 образуются по перитектическим реакциям. Однако вследствие сложности получения и исследования сплавов фазовое строение области составов между 25 и 50 % (ат.) Sb определено недостаточно точно. Это касается, например, структуре: и температуры образования соединения Cs5Sb2. Тепловой эффект, обнаруженный при температуре 352 °C, возможно, является результатом полиморфного превращения в этой фазе. При температуре 487 °C, очевидно, происходит перитектическая реакция образован!* ,

Рис. 122. Cs-Sb

соединения Cs2Sb, а при температуре 459 °C, скорее всего, образуется эвтектическая смесь Cs2Sb и Cs5Sb4, хотя в работе [2] при исследовании тонких пленок обнаружено появление соединения Cs3Sb2. Практически во всех исследованиях системы Cs—Sb, в основном на тонких пленках, указывается на существование соединений CsSb и Cs3Sb, в большинстве работ были обнаружены соединения Cs7Sb и Cs3Sb2.

Соединение Cs3Sb имеет небольшую область гомогенности между 22,5 и 25,0 % (ат.) Sb [41. Соединение Cs3Sb7 претерпевает полиморфное превращение при температуре 339 °C. В системе кристаллизуется пять эвтектик. Нонвариантные реакции в системе Cs—Sb приведены ниже:

Ж + Cs3Sb Cs5Sb2 при 575 °C;

Ж + Cs5Sb2 Cs2Sb при 487 °C;

Ж + Cs3Sb7 CsSb2 при 427 °C;

Ж (Cs) + Cs3Sb при 27 °C;

Ж - Cs2Sb + Cs5Sb4 при 459 °C;

Ж у Cs5Sb4 + CsSb при 553 °C;

Ж - CsSb + CsSb2 при 404 °C;

Ж Cs3Sb7 + (Sb) при 473 °C.

Растворимость Cs в (Sb) и Sb в (Cs) практически отсутствует.

Соединение Cs3Sb имеет структуру типа NaTl (символ Пирсона сС16, пр.гр. Fd^m^ параметр решетки а = 0,914...0,919 нм [Э|. Соединение CsSb имеет структуру типа NaP (символ Пирсона оР\Ь, пр.гр. Р212121), параметры решетки а = 0,7576 нм, b = 0,7345 нм, с = = 1,3278 нм |3|.

Литература

Kansky Е. // Thin Solid films. 1976. V. 34. ,\ I. Р. 139—144.

Miyake К. // J. Appl. Phys. 1960. V. 31. N 1. P. 76—81.

Schnering H.G., Haule W„ Krogull G. // Z Xaturforsch. B. 1979. Bd. 34 N 12 S. 1678-1685.

Л.Л. Зусман

Cs—Se. ЦЕЗИЙ-СЕЛЕН

Диаграмма состояния Cs—Se не построена. В этой системе установлено существование соединения Cs2Se, которое устойчиво до температуры 660 С. Это соединение синтезировано из компонентов: Cs чистотой 99,98 % (по массе) и Sc чистотой 99,999 % (по массе) в жидком NH3 при температуре 300 °C и давлении 0,2 ГПа. Соединение Cs2Sc имеет орторомбическую структуру (пр.гр. Fddl) с восемью атомами в элементарной ячейке, параметры решетки а = 1,175 нм b = 1,649 нм, с = 0,6775 нм 111.

Литература

Bottcher P. / / J. !.ess-Common Met. 1980. V. 76. N 1—2. P. 271—277.

Л.Л. Зхс.уц, .

Cs—Si. ЦЕЗИЙ-КРЕМНИЙ

Диаграмма состояния Cs—Si не построена. В работе [1] указываю ся на возможность существования эвтектики по составу, близкой Si с температурой плавления 1360 °C. Сплавы Cs с Si получены ... герметичных танталовых тиглях с внутренней вставкой из поликри таллиноского фианита в среде Аг. В работе [2] сообщается о соедин нии CsSi. Его кристаллическая структура относится к типу КС? (символ Пирсона сР64, пр.гр. Р43п) с параметром решетки и - = 1,350 нм. Известно также соединение CsSi8, которое образуется в результате разложения CsSi в высоком вакууме при температур' -500 °C [3|.

Литература

Дриц М.Е., Зусман Л.Л,, Камардинкин А.Н. и др. // Доклады АН СССР. О)-, 1. 266. № 3. С. 649-651.

Busmann Е. // Naturwissenschaften. 1960. Bd. 47. S. 82.

Schafer R„ Klemm W. // Z. Anorg. All. Chem. 1961. Bd. 312. S. 214—220.

Л.Л. 3\o... ■

Cs—Sn. ЦЕЗИЙ-ОЛОВО

Диаграмма состояния Cs—Sn (рис. 123) построена в работах [1, . ' по данным термического, рентгеновского и нейтронографичеекю о анализов. Сплавы Cs с Sn получили в герметизированных тиглях ;: ) молибдена в среде Аг, используя Cs чистотой 99,99 % (по массе) и Sn полупроводниковой чистоты. В жидком состоянии в сплава . содержащих от 13 до 39 % (ат.) Sn, наблюдается расслоение жидкой фазы. Температура монотектической реакции составляет 605 °C. Из установленных в системе пяти соединений (Cs2Sn, CsSn, Cs9Sn ? CsSn2 и CsSn4) лишь Cs2Sn3 плавится конгруэнтно при тcмпcpaт^ го 930 °C. Три соединения CsSn4, CsSn2 и CsSn образуются по перин тическим реакциям при температурах 580, 875 и 630 °C сот к . ) ственно. Соединение Cs2Sn образуются по перитектоидной рсакю и при 565 °C. Со стороны Sn и со стороны Cs кристаллизуются эвтек m ки при температурах, близких температурам плавления чисмях компонентов.

Соединение CsSn имеет структуру типа NaPb (символ Пири'11 7/64, пр. гр. 14]/асД), параметры решетки а = 1,219 нм, с = 1,987 нм |3|. Соединение Cs2Sn3 имеет тетрагональную структуру (пр Р РМтсс или /Мое), параметры решетки а = 0,760 нм, с = 1,368 нм ■

CsSr?, % fam )Sn

Рис. 123. Cs—Sn

Литература

Дриц M.E., Фридман A.C., Зусман Л.Л., Кусиков В.А. // Фазовые равновесия в металлических сплавах: Сб. статей. М.; Наука, 1981. С. 176—178.

Мелехов Л.З., Яценко С.П., Чунтонов К.А., Гринь Ю.Н. // Изв. АН СССР. Металлы, 1987. № 2. С. 201-203.

Hewaidy I.F., Busmann Е., Klemm W. // Z. Anorg. All. Chem. 1964. Bd. 181. S. 283-293.

Дриц M.E., Фридман A.C., Зусман Л.Л. и др. П VI Всесоюзная конференция по химии и технологии редких и щелочных элементов: Сб. статей. М.: Наука, 1983. С. 85-86.

Л.Л. Зусман

Cs—Sr. ЦЕЗИЙ-СТРОНЦИЙ

Cs и Sr не смешиваются друг с другом в жидком и твердом .состояниях [ 1, 2]. Энтальпия возможного взаимодействия жидких Cs и Sr По расчету, проведенному в работе [3], равна 46 кДж/моль, что характеризует несмешиваемость в жидком состоянии.

Литература

Klemm W., Kunze D. / Systems of Alkali and Alkaline Earth Metals. Proc Symp. on Alkali Metals. London: Chem. Soc. Special Publ., 1967. N 2. P. 3—22.

Pelton A.D. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 1. P 39.

Niesson A.K., de Boer F.R., Boom R., de Chantel P.F. et. al. П Calphad. 1 V. 7. N 1. P 51-70.

Cs-Te. ЦЕЗИЙ-ТЕЛЛУР

Диаграмма состояния системы, построенная по результатам термического и рентгеновского анализов, а также измерения магнитных свойств сплавов, представлена на рис. 124 [1—3]. Сплавы Cs с 1г получали из компонентов в откаченных пирексовых ампулах или тиглях из А12О3, используя Cs чистотой 99,99 % (по массе) и полу проводниковый Те [1, 2].

В системе образуются семь соединений, два из которых Cs2Te И Cs2Te3 плавятся конгруэнтно при температурах 821 [1] (или 810±Ю °С [2]) и 395 °C соответственно. Остальные соединения Cs3Te2, Cs5Te4, CsTe, Cs2Te5 и CsTe5 образуются по перитектическим реакциям:

Ж + Cs2Te у Cs3Te2 при 660 °C;

Ж + Cs3Te2 у Cs5Te4 при 465 °C;

Ж + Cs5Te4 - CsTe при 408 °C;

Ж + Cs2Te3 у Cs2Te5 при 235 °C;

Ж + (Те) CsTe5 при 263 °C.

Следует отметить, что авторы работы [4] вместо состава, отвечающего формуле CsTe5, указывают на состав, отвечающий формуле CsTe4.

В системе протекают три эвтектические реакции:

Ж * (Cs) + Cs2Te при 27 °C и -0 % (ат.) Те;

Ж * CsTe + Cs2Te3 при 358 °C и 55 % (ат.) Те;

Ж * Cs2Te5 + CsTe5 при 215 °C и 78 % (ат.) Те.

Кристаллическая структура установлена лишь для двух соединений. Соединение Cs2Te3 имеет структуру типа K2S3 (символ Пирсона оС20, пр. гр. Стс2), параметры решетки а = 0,8666 нм, b = = 1,2065 нм, с = 0,8680 нм [4]. Соединение Cs5Te4 обладает моноклинной структурой (пр. гр. Р2[/с), параметры решетки а = = 0,7857 нм, b = 0,7286 нм, с - 1,4155 нм, р = 93,83° [4].

Литература

Чунтонов К.А., Кузнецов А.Н., Федоров В.М., Яценко С.П. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1982. Т. 18. № 7. С. 1108—1112.

Adamson M.G., Leighty Y.E. // J. Nucl. Mater. 1983. V. 114. N 2, 3. P. 327-329.

BOttcher P. // J. Less-Common Met. 1980. V. 70. N 2. P. 263-271.

Bdttcher P., Kreetschmann V. // Z. Anorg. All. Chern. 1985. Bd. 523. S. 145—152.

Л.Л. Зусман

Cs—Ti. ЦЕЗИЙ—ТИТАН

Исходя из положения элементов в Периодической системе и различия в их физико-химических характеристиках и электронной структуре атомов, можно полагать, что Cs и Ti практически не Должны взаимодействовать друг с другом. В работе [1] рассчитали энтальпию возможного взаимодействия жидкого Cs с жидким Ti, которая оказалась равной 280 кДж/моль. На рис. 125 приведен вариант диаграммы состояния Cs—Ti [2]. Взаимодействие между Cs и aTi практически полностью отсутствует.

ЛитератураЛитература1. Niesson A.K., de Boer F.R., Boom R. et al. // Calphad.' 1983. V. 7. N 1 P. 51-70.1. Niesson A.K., de Boer F.R., Boom R. et al. // Calphad.' 1983. V. 7. N 1 P. 51-70.Рис. 126. Cs-Tl (p - ОД МПа)Рис. 126. Cs-Tl (p - ОД МПа)соединение Cs5Tl7 пла- и имеет две модифика- :Т17 составляет 294 °C.соединение Cs5Tl7 пла- и имеет две модифика- :Т17 составляет 294 °C.

Литература

Литература

1. Niesson A.K., de Boer F.R., Boom R. et al. // Calphad.' 1983. V. 7. N 1 P. 51-70.

1. Niesson A.K., de Boer F.R., Boom R. et al. // Calphad.' 1983. V. 7. N 1 P. 51-70.

Рис. 126. Cs-Tl (p - ОД МПа)

Рис. 126. Cs-Tl (p - ОД МПа)

соединение Cs5Tl7 пла- и имеет две модифика- :Т17 составляет 294 °C.

соединение Cs5Tl7 пла- и имеет две модифика- :Т17 составляет 294 °C.

2. Bale C.W. И Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. N 2. P. 132-133.

П.Б. Будбег

Cs-Tl. ЦЕЗИЙ-ТАЛЛИЙ

Диаграмма состояния Cs—Т1 построена в работе [1] по данным дифференциального термического и рентгеновского анализов, а также измерения плотности атомных объемов сплавов. Сплавы Cs с Т! получали из компонентов в среде инертного газа, в тиглях из тант;-. ла. Исходными материалами являлись Cs, восстановленный кальцием из хлорида и очищенный от примесей дистилляцией в высоком вакууме, и Т1 чистотой 99 % (по массе). Авторы работы [1] устано вили существование трех соединений, из которых одно Cs5T17 пла вится конгруэнтно, а два других Cs4Tl7 и CsTl3 образуются по перо тектическим реакциям. В системе кристаллизуются две эвтектики. Однако приведенная в работе [2] диаграмма состояния Cs—Т1 отличается от построенной в работе [1] наличием области несмешиваемое! i в жидком состоянии в интервале концентрацией от -15—20 до 50

тически отсутствует.

Таблица 8 0. Нонвариантные реакции в системе Cs-Tl

Реакция1

Концентрация Т1 в фазах, % (ат.)

Температура, °C

Ж - Ж, + pCs5TI7

Ж + pCs5Tl7 - Cs4Tl7

Ж + Cs4Tl7 - CsTl3

Ж ₽ CsTl3 + (₽Tl)

Ж - (Cs) + aCs5Tl7

50;-17;58,5

72;58,5;63,7

78;63,7;75

-90;75;~1°°

_-58,5

355

350

310

235

28,39

(ат.) Т1 (рис. 126). Установлено также, что

вится конгруэнтно при температуре 408 °C

ции. Температура перехода 0Cs5Tl7 aCs/П-, составляет луч v.

Нонвариантные реакции приведены в табл. 80 [2].

Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии прак-

Литература •

1. Thummel R., Klemm W. // Z. Anorg. All. Chem. 1970. Bd. 376. N 1. 3. 44-93.

2. Moffatt W.G. Handbook of Binary Phase Diagrams. New-York: Business Growth Services. General Electric Co. Shenectady, 1976. 1977. V. 1,2. 658 p.

Н.р. Бочвар

Cs-V. ЦЕЗИЙ-ВАНАДИЙ

Исходя из положения элементов в Периодической системе и различия в их физико-химических характеристиках и электронно!; структуре атомов, можно полагать, что Cs и V практически и, должны взаимодействовать друг с другом. В работе [1] рассчитала энтальпию возможного взаимодействия жидких Cs и V, которая оказалась равной 269 кДж/моль. На рис. 127 приведен вариант диаграммы состояния Cs—V, заимствованный из справочника [М]. Взаи - модействие между Cs и V в твердом состоянии практически отсутствует.

CsV, % (am.)VCsV, % (am.)VРис. 127. Cs-VРис. 127. Cs-V

CsV, % (am.)V

CsV, % (am.)V

Рис. 127. Cs-V

Рис. 127. Cs-V

Литература

Boom R. et. al. // Calphad. 1983. V. 7. N 1Boom R. et. al. // Calphad. 1983. V. 7. N 11. Niesson А.К., de Boer F.R., Р 51-70.

Boom R. et. al. // Calphad. 1983. V. 7. N 1

Boom R. et. al. // Calphad. 1983. V. 7. N 1

Cs-Y. ЦЕЗИЙ—ИТТРИЙ

Данные о взаимодействии Cs и Y в литературе отсутствуют. Энтальпия возможного взаимодействия жидких Cs и Y рассчитана в работе [1] и равна 189 кДж/моль, что характеризует практически полное отсутствие смешиваемости в жидком состоянии.

Литература

Niesson A.K., de Boer F.R., Boom R. et al. // Calphad. 1983. V. 7. N 1. p. 51-70.

П.Б. Будберг

Cs—Zn. ЦЕЗИЙ-ЦИНК

Диаграмма состояния системы Cs—Zn не исследована. Согласно данным работы [1] жидкие сплавы этой системы склонны к расслоению. В работе [2] рассчитали возможную энтальпию смешения двух компонентов в жидком состоянии, она оказалась равной 42 кДж/моль. Положительная энтальпия смешения свидетельствует об отсутствии химического взаимодействия между двумя жидкими фазами.

Литература

Pelton A.D. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1987. V. 8. N 5. P. 484.

Niesson A.K., de Boer F.R., Boom R. et al. // Calphand. 1983. V. 7. Nl. P. 51-70.

П. Б. Будберг

Cs-Zr. ЦЕЗИЙ-ЦИРКОНИЙ

На рис. 128 представлена диаграмма состояния Cs—Zr по данным работы [1|, построенная в предположении, что взаимная растворимость компонентов в этой системе незначительная и температуры

нонвариантных равновесий практически совпадают с температурами аллотропических превращений в чистых компонентах. В работе 12} рассчитана энтальпия возможного взаимодействия жидких Cs и Zr, которая равна 282 кДж/моль.

в течение превышаетв течение превышаетРастворимость Zr в жидком Cs после выдержки 100 ч при температуре 1260 °C в герметичных тиглях не 0,0015 % (ат.) [1]/

в течение превышает

в течение превышает

Литература

Bale C.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1987. V. 8. N 1. P. 44—45.

Niesson A.K., de Boer F.R., Boom R. et al. // Calphad. 1983. V. 7. N 1 P. 51-70.

П.Б. Будберг

Си—Dy. МЕДЬ-ДИСПРОЗИЙ

Диаграмма состояния Cu—Dy в интервале концентраций 0—80 % (ат.) Dy приведена на рис. 129 поданным работы [1]. Предположительное строение в области концентраций 80—100 % (ат.) Dy приве-

Дено по данным работы [2]. Исследование [1] проведено методами дифференциального термического, рентгеновского и микроструктурного анализов с использованием Си высокой чистоты 99,999 % (по

массе) и Dy чистотой 99,9 % (по массе).

В системе Си—Dy по данным работы [1] образуются шесть соединений, три из которых CugDy2 [18,18 % (ат.) Dy], Cu2Dy [33,3 % (ат.) Dy], CuDy [50,0 % (ат.) Dy] плавятся конгруэнтно при температурах (970±5) °C, (8 90±5) °C и (955±5) °C соответственно. Соединения Cu7Dy [12,5 % (ат.) Dy], Cu5Dy [16,67 % (ат.) Dy] и Cu7Dy2 [22,22 % (ат.) Dy] образуются по перитектическим реакциям:

Ж + Cu5Dy » Cu7Dy при (860±5) °C,

Ж + Cu9Dy2 a Cu5Dy при (965±5) °C,

Ж + CugDy2 a Cu7Dy2 при (905±5) °C.

При этом соединение Cu5Dy имеет полиморфное превращение при температуре -930 °C, а соединения Cu7Dy и Cu7Dy2 существуют только при высоких температурах. Соединение Си7Ьу распадается по эвтектоидной реакции при температуре 755 °C: Cu7Dy a Cu5Dy + + (Си) [1, 3], а соединение Cu7Dy2 — по кататектической реакции: Cu7Dy2 а Ж + CugDy2 при 855 °C и содержании в жидкой фазе -28,7 % (ат.) Dy.

В системе кристаллизуются четыре эвтектики по реакциям:

Ж а (Си) + Cu7Dy при (855±5) °C и 10,0 % (ат.) Dy;

Ж a CugDy2 + Cu2Dy при (845±5) °C и 29,0 % (ат.) Dy;

Ж a Cu2Dy + CuDy при (840+5) °C и 39,5 % (ат.) Dy;

Ж a CuDy + (pDy) при (790±5) °C и 70,0 % (ат.) Dy.

В отличие от результатов работы [1] в работе [4] обнаружено только четыре соединения, одно из которых Cu5Dy плавится конгруэнтно при 970 °C, а три других Cu7Dy, Cu2Dy и CuDy образуются по перитектическим реакциям при температурах соответственно 890, 885 и 840 °C. Согласно данным работы [4] соединение Cu7Dy существует в узкой температурной области и распадается по эвтектоидной реакции при 848 °C, а две эвтектики (Си) + Cu^Dy и CuDy + (aDy) кристаллизуются при температурах 880 и 808 с и содержании Dy ~7,4 и -74,1 % (ат.) соответственно. Авторы работы [2] отмечают, что по аналогии строения систем Си с другими лантаноидами *(Gd, Er и Y) предпочтение следует отдать данным работы [ 1 ].

Растворимость Dy в (Си) практически отсутствует [1,4] и равна 0,12-0,17 % (ат.) при эвтектической температуре [5]. Растворимость Си в (Dy) <11,862 % (ат.) при эвтектической температуре и <0,510 % (ат.) при 25 °C [1].

Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 81.

Структура соединения Cu7Dy2 не установлена.

I а б л и ц

Г

1 Соединено

a 8 1. К

1 Прото- c тип

ристаллическая

Символ Пир- сона, пр.гр.

структура

Пара а

соединени

метры рент

ь

й системы

ТКИ, нм

Си- О

Cu7Dy pCu5Dy 1 «Cu5Dy

Cu9Dy2* / Cu2Dy

CuDv

TbCu7

CaCu5 1 AuBe5

CeCu2

CsQ

1^Р6, Рб/ттт рРб, Р6/ттт cF24, Р43т

~С

о/12, Imma 1

0

сЛ2, РтЗт

0,4932

0,7022

0,7047

0,7027 ,4999 (5)1 0,4303 4300 (5)

0,3455

0,3461

0,6802

3,6792 (5) (

с

0,4156

1.394 (3) 0,7282

1.7300 (5)

!

к:

I'i 1' . кА-

Литература

Franceschi Е. // J. less-Common Met. 1982. V. 87. N 2. P 249—256.

Subramanian P.R., Laughlin D.E. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1988. V 9 \ . P. 331-337.

Buschow K.H.J., van der Goot A.S. H Acta'Crystallogr. В 1971. V 27 ^ f P. 1085-1088.

Cheng J.X. //Acta Phys. Sin. 1982. V. 31. № 6. P. 807-809.

Бочвар H.P., Лысова E.B. // Редкие металлы в цветных сплавах: Co. спил' М Наука, 1975. С. 12-18.

Buschow K.H.J., van der Goot A.S., Birkhan J. // J. Less-Common Mei V. 19. P. 433-436.

Storm A.R., Benson K.E. // Acta Crystallogr. 1963. V. 16. P. 701—702

HP. HHP. HBaenziger N.C., Moriarty J.L. // Acta Crystallogr. 1961. V. 14. P 948—95u

HP. H

HP. H

Cu—Er. МЕДЬ—ЭРБИЙ

Диаграмма состояния Си—Er исследована в работе |1| мето, мчи дифференциального термического, металлографического и рено еж энского анализов, сплавы изготовляли в дуговой печи в атмосфере ^ с использованием Си чистотой 99,99 % (по массе) и Ег чши-к"1 99,9 % (по массе).

Рис. 130. Си—Er

Система Си—Er характеризуется наличием пяти соединений. Соединения CUyEr, Cu2Er и CuEr плавятся конгруэнтно при температурах 1010, 935 и 1055 °C соответственно, а соединения Cu5Er и Си Ег образуются по перитектическим реакциям при температурах 1005 и 940 °C.

По аналогии с характером образования фаз в системах Си с Gd, Оу и Yb авторы работы [2] приписывают соединениям CuyEr и Cu^Er стехиометрический состав Си9Ег2 и Си?Ег2 соответственно.

На рис. 130 диаграмма состояния Си—Ег приведена по данным Работы [1] с указанием состава соединений в области около 20,0 % w.) Ег по данным работы [2]. Нонвариантные равновесия, имеющие ^есто в системе, указаны в табл. 82.

Растворимость Си и (Ег) мала и составляет <0,52 % (ат.) [0,2 % (По массе)! Си [Э].

Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 83.

Таблица 82. Нонвариантные реакции в системе Си—Ег

Реакция

Содержание Ег в фазах, % (ат.)

Температура, °C

Источник

Ж +

Cu9Er2 ” Cu5Er

-16,2

-18,2

16,67

1005

[1!

Ж +

Cu9Er2 » Cu7Er2

-27,2

-18,2

-22,2

940

И]

Ж и

(Си) + Си5Ег

9,5

-0

16,67

895

111

Ж »

Си7Ег2 + Си2Ег

30,0

-22,2

33,33

885

[1]

Ж -

Си2Ег + СиЕг

-38,5

33,33

50,0

905

[11

Ж *

СиЕг + (Ег)

69,5

50,0

-100,0

880

[1]

76,5

50,0

-100,0

860

[Э]

71,8

50,0

-100,0

845

[Э]

Таблица 83. Кристаллическая структура соединений системы Си—Ег

Соединение

Прототип

Символ Пир- сона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Источник

а

6

с

Cu5Er

АиВе5

cF24, Р43т

0,7003

—

—

[3]

Cu2Er

СеСи2

оП2, Imma

0,4275 (5)

0,6726 (5)

0,7285 (5)

[1, 4]

СиЕг

CsCl

сР2, РтЗт

0,3431

—

—

[Ш, 1, 2j

Литература

Buschow K.H.J. // Phillips Res. Rept. 1970. V. 25. N 4. P. 227-230.

Subramanian P.R., Laughlin D.E. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1988. V. 9. N 3a P. 337-342.

Buschow K.H.J, van der Goot A.S., Birkhan J. // J. Less-Common Met. 196f' V. 19. P. 433-436.

Storm A.R., Bensom K.E. // Acta Crystallogr. 1963. V. 16. P. 701—702.

H.P. Бочви;

Cu-Eu. МЕДЬ—ЕВРОПИЙ

Диаграмма состояния Си—Ей приведена на рис. 131 по данным работы [1 ] с корректировкой температур плавления Си и Ей согласно работе [2]. Исследование проведено методами дифференциального термического, рентгеновского и металлографического анализов. Для приготовления сплавов использовали Си чистотой 99,999 % (по массе) и Ей чистотой 99 % (по массе).

Рис. 131. Cu-Eu

В системе установлено четыре соединения, одно из которых Cu5Eu образуется конгруэнтно при температуре 847 °C, а другие образуются по перитектическим реакциям.

Нонвариантные равновесия, имеющие место в системе, указаны

в табл. 84.

Таблица 84. Нонвариантные реакции в системе

Си-Еи[Ц

Реакция

Содержание Ей в (ат.)

фазах, %

температура, °C

Ж + Cu5Eu

о Си2Еи

-41,0;

16,7;

33,3;

597±5

Ж + Cu2Eu

=■ СиЕи

-51,0;

33,3;

50,0;

537±5

Ж + CuEu

• СиЕи,

-73,3;

50,0;

66,7;

-442±5

Ж ₽ (Си) + Си.Ей

-13,0;

-0;

16,7;

842

Ж ₽ СиЕи2

+ (Ей)

74,0;

66,7;

-100,0,

437

Содержание Eu в жидкой фазе (табл. 84) получено авторами работы [2] интерполяцией экспериментальных данных работы [1).

Растворимость Си в (Ей) незначительная и составляет мене.

0,5 % (ат.) Си. Растворимость Ей в (Си) также очень мала.

Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 85.

Таблица 85. Кристаллическая структура соединений системы Си—Ей

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Источник

а

b

с

Cu5Eu

CaCu5

hPb, Pb/mmm

0,5160 (4)

—

0,4081 (3)

[1]

Cu2Eu

CeCu2

о712, Imma

0,4434 (3)

0,7234 (6)

0,7539 (6)

[1]

0,445 (1)

0,725 (1)

0,754 (1)

[3]

CuEu

FeB

оР8, Рпта

0,7976 (5)

0,4407 (2)

0,6054 (3)

[1, 4]

CuEu2

CuCa2

оР12, Рпта

0,640 (1)

0,421 (1)

1,508 (2)

[1]

Литература

1. Costa G.A., Franceschi Е.А., Tawansi А. // J. Less-Common Met. 1985. V. 10' N 1. P. 175-182.

2. Subramanian P.R., Laughlin D.E. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1988. V 9 N c P. 342-346.

3. Storm A.R., Benson K.E. // Acta Crystallogr. 1963. V. 16. P. 701—702.

4. Buschow K.H.J., Van Vucht J.H.N., Van dec Hoogenhof W.W. // J. Less-Commo Met. 1980. V. 75. P. 17-22.

H.P. Бочв^г

Cu—Fe. МЕДЬ—ЖЕЛЕЗО

Диаграмма состояния Си—Ее (рис. 132) построена в работе [1] но данным калориметрического анализа и термодинамического расчета Для получения сплавов использовали Fe чистотой 99,96 % (по массе । и Си чистотой 99,98 % (по массе). Приведенные результаты согласуются с данными работ [2, 3], в которых определены температур ; ликвидуса и солидуса системы методом термического анализа, и • данными работы [4] по определению границ растворимости в твердом состоянии. Температуры плавления Си и Fe, а также температур1! полиморфных превращений в Fe скорректированы согласно существу ющему стандарту.

В системе Си—Fe установлено наличие двух перитектических в одного эвтектоидного равновесия, которые указаны в табл. 86.

В сплавах системы Си—Fe в результате сильного переохлажден на (степень переохлаждения 100 °C и выше) появляется область несм'- шиваемости в жидком состоянии [5]. Критическая температу p i

Рис. 132. Cu-Fc

смешения лежит на 20 °C ниже температуры ликвидуса при эквиа- томном составе.

Определение растворимости Fc в Си в твердом состоянии и построение границ (Си)-твердого раствора проведено в работах [6—8] Методами металлографического [6], рентгеновского [7] и микрорентгеноспектрального [8] анализов. Растворимость Fe в (Си) при температурах 1025, 900, 800 и 700 °C по данным работы [7] составляет 2,84; 1,7; 1,02; 0,57 % (ат.) Fe соответственно, а по данным Работы [8] при температурах 1050, 890, 800, 700 и 650 °C — 2,94; 1,30; 0,73; 0,37 и 0,24 % (ат.) Fc соответственно.

Таблица 86. Нонвариантные реакции в системе Cu—Fe

Реакция

Содержание Fe в фазах, % (ат.)

Температура, (

Ж + (SFe) ₽ (yFe)

89,7;

93,2;

92,6

1480

Ж + (yFe) ₽ (Си)

2,8;

92,0;

4,0

1094

(yFe) ₽ (aFe) + (Си)

97,9

98,6

1,3

850

Растворимость Си в (6Fe) определена в работах [1, 2], в (уРе) - в работах [1, 4, 8] и в (аРе) — в работах [8—11] методами металле! рафического [4], рентгеновского [10], микрорентгеноспектральноге [4, 8], химического [9] анализов, измерения термоэлектродвижущеи силы [4], магнитной проницаемости и электропроводности [1]. Хе , кривой солидуса со стороны Ре в системе Cu—Fe свидетельствует > наличии ретроградного солидуса [1, 4].

Растворимость Си в (уРе) при температурах 1470, 1370, 1270. 1200 и 1100 °C составляет 10,0; 12,0; 10,0; 8,5; 8,0 % (ат.) [4] и при температурах 1050, 1010, 970, 925 °C 6,52; 5,25; 4,43 и 3,68 % (ат - Си соответственно [8].

Растворимость Си в (аРе) по данным работы [8] приведена ниже:

Температура, °CРастворимость Си, % (ат.)Температура, °CРастворимость Си, % (ат.)9008478207907206900,211,711,451,210,610.439008478207907206900,211,711,451,210,610.43

Температура, °C

Растворимость Си, % (ат.)

Температура, °C

Растворимость Си, % (ат.)

900847820790720690

0,211,711,451,210,610.43

900847820790720690

0,211,711,451,210,610.43

По данным работы [9] растворимость Си в (аРс) опредслсп.. равной:

8418017597286931,791,220,860,610.4.18418017597286931,791,220,860,610.4.1Температура, °C

841801759728693

1,791,220,860,610.4.1

841801759728693

1,791,220,860,610.4.1

Растворимость Си, % (ат.)

Согласно работе [10] значения растворимости Си в (aPi. следующие:

9008007006000,380,330,240,139008007006000,380,330,240,13Температура, °C

900800700600

0,380,330,240,13

900800700600

0,380,330,240,13

Растворимость Си, % (ат.)

А согласно работе |1] растворимость Си в (аРе) составляет:

Температура, °C Температура, °C Растворимость Си, % (ат.)Растворимость Си, % (ат.)8658457606951,891,410,790,418658457606951,891,410,790,41

Температура, °C

Температура, °C

Растворимость Си, % (ат.)

Растворимость Си, % (ат.)

865845760695

1,891,410,790,41

865845760695

1,891,410,790,41

В работе [12] кривую ограниченной растворимости Си в (аРс> твердом состоянии рассчитывали с использованием модели регуляр ных растворов и литературных данных по термодинамическим свои ствам компонентов, также рентгеновского анализа, просвечивающей электронной микроскопии и измерения микротвердости. Значение

растворимости при температурах 825, 785, 765 и 700 °C составляют 1,4; 1,0; 0,6 и 0,4 % (ат.) Си соответственно.

! Параметр решетки а для твердого раствора на основе меди (Си) приведен в работе [7]: для сплава, содержащего 2,39 % (ат.) Fc а = = 36092 нм.

Параметр решетки (aFe) при содержании 0,38 % (ат.) Си a = = 0,28682 нм [10].

В работах [13—20] диаграмма состояния Си—Fe построена расчетными методами.

Литература

Oelsen W„ Schurmann Е., Florin С. / / Arch. Eisenhiittenwes. 1961. Bd. 32. N 10. S. 719-728.

Hellawell A., Hume-Rothery W. // Phylos. Trans. Roy. Soc. London. 1957. V. 249A. N 968. P. 417-459.

Hume-Rotherv W., Bucklv R.A. // J. Iron Steel. London. 1964. V. 202. P. 531-533.

Бочвар А.А., Екатова A.C., Панченко E.B. и др. // Доклады АН СССР. 1967. Т. 174. № 4. С. 863-864.

Nakagawa Y. // Acta Metall. 1958. V. 6. N 11. P. 764—771.

Hanson D., Ford G.W. // J. Inst. Met. 1924. V. 32. P. 335—361.

Anderson A.G.H., Kingsbury A.W. // Trans. AIME. 1993. V. 152. P. 38—47.

Salje G., Feller-Kniepmeier M. // Z. Metallkunde. 1978. Bd. 69. N 3. S. 167-169.

Wriedt H.A., Darker L.S. H Trans. AIME. 1960. V. 218. N l.P. 30-36.

Abrahamson E.P., Loputa S.L. // Trans. AIME. 1966. V. 236. N 1. P. 76—78.

Querkshi A.H. // T. Metallkunde. 1961. Bd. 52. S. 799—813.

Chen L.H., Chin T.S., Hung M.P. // J. Appl. Phys. 1988. V. 64. N 10. Pt. 2. P. 5962-5964.

Harvig H„ Kirchner G., Hillert M. // Metall. Trans. 1972. V. 3. N 1. p. 329—332

. Kaufman L. // Calphad. 1978. V. 2. N 2. P. 117-146.

Smith J.H., Bailev D.M, // US Dep. Commer. Nat. Bur. Stand. Spec. Publ. 1978. N 496/2. P. 1027—1046.

Kubaschewski O., Smith J.H., Bailev D.M. // Z. Metallkunde. 1977. Bd. 68. N 7. S. 495-499.

Uhrenius В. П Calphad. 1980. V. 4. N 3 P. 193-200.

Васильев M.B. П Журнал физической химии. 1983. T. 57. № 10. С. 2413-2417.

Кузнецов Г.М., Федоров В.Н., Токарчук И.Н. // Изв. вузов. Цветная ме1ал- лургия. 1983. № 4. С. 78-81.

Chuang ¥.—¥., Schmid R„ Chang A. // Metall. Trans. 1984. V. 15A. N 7—12. P 1921-1930.

H.P. Бочвар

Cu-Ga. МЕДЬ—ГАЛЛИЙ

Диаграмма состояния системы Си—Ga приведена на рис. 133 по совокупности данных работ [1—5]. Кривая ликвидуса твердого раствора на основе Си принята по данным работы [1]; кривые солидуса и растворимости Ga в (Си) приведены по данным работы [2], область концентраций 18—32 % (ат.) Ga в интервале температур 600—900 °C

показана по данным исследования [3]; в области концентрации 13—23 % (ат.) Ga при температурах ниже 600 °C границы фазовых областей проведены по данным работы [4]; в области концентрации 30—100 % (ат.) Ga — по данным работы [5]. Исследования проводили методами термического [1, 3—5], металлографического [2—4|. рентгеновского [5, 6], дилатометрического [4] анализов с использо ванием Си чистотой 99,99 % (по массе) и Ga чистотой 99,95 % (по массе).

В системе Си—Ga при температурах 915, 836, 485, 468 и 254 'С протекают перитектические реакции образования промежуточных фаз 0, у, у2, у3, 0 по соответствующим реакциям: Ж + (Си) 0, Ж t + 0 у, Ж + Yj ^ у2, Ж + у2 у у3, Ж + у3 ** 0 [3, 5]. Другие фазы с. 5', Y](Cu9Ga4) образуются в твердом состоянии. Фаза £ образуется по перитектоидной реакции (Си) + 0 ** £ при температуре 620 °C Hi При температуре около 322 °C и ниже в области концентрации 21—23 % (ат.) Ga стабилизируется фаза С [4]. В более раннси работе [3] указывалось на существование в этой области составов двух превращений, образования фазы £' по перитектоидной реакции при температуре 480 °C [(Си) + £ ^ ^'] и эвтектоидного распада фазы £ при температуре 475 °C (£=>£' + у). По данным работы [3* фаза ^ стабильна в интервале температур 616—480 °C, при темпера туре ниже 480 °C стабильна 5' фаза.

Данные работы [4] были подтверждены результатами работы [6]. На кривых температурной зависимости модуля упругости и электропроводности для сплавов с 22 и 23 % (ат.) Ga имеющиеся перегибы при температуре 340 °C указывали, по мнению авторов, на наличие процесса упорядочение — разупорядочение и отсутствие какого-либо превращения при температуре 480 °C.

Фаза Yi образуется в результате превращения у ” Yi в интервале температур 645—490 °C в зависимости от содержания Ga, когда неупорядоченная фаза у переходит в упорядоченную фазу уР Фазы У1> Y2 и Уз являются тремя модификациями фазы у.

В системе Си—Ga имеют место одно эвтектическое и одно эвтектоидное равновесия. Эвтектика кристаллизуется при температуре 29,75 °C [М] по реакции Ж * 0 + (Ga), причем эвтектическая точка близка по составу к чистому Ga. Эвтектоидное равновесие наблюдается при температуре 616 °C: Р ^ ^ + у. Эвтектоидный распад фазы Р подробно описан в работе [7]. Механизм ’’массивного” превращения фазы р обсуждается в работах [8—10].

Значения растворимости Ga в (Си) согласно работе [1 ] приведены ниже:

Температура, "С 914 900 800 700 620 600 500 400 300

Растворимость Ga, % (ат.). 16,4 16,65 18,0 19,1 19,7 19,6 19,45 19,25 18,8

Растворимость Ga в (Си), по данным работы [2] приведена ниже:

Температура, °C 914 900 800 700 620 600 500 400300 200

Растворимость

Ga, % (ат.) 16,2 16,5518,2 19,4 20,25 20,2 19,7 19,35 19,0 18,6

Кристаллическая структура соединений системы Си—Ga приведена в табл. 87.

Параметр решетки (Си) по мере легирования Ga увеличивается и при 20 % (ат.) Ga составляет а = 0,3691 нм [14].

Таблица 87. Кристаллическая структура соединений системы Си—Ga

Соединение

Прототип

Символ Пирсо- на, нр.гр.

Параметры решетки, нм

Источник

а

С

р*1

W

с/2, 1тЗт

0,29611

—

[П, 12]

Mg

НР2, РЬ^/ттс

0,29005

0,42413

[12]

0,2599

0,4237

[13]

0,25992-

0,42442-

114]

0,26013

0,42435

0,2597-

0,4233-

[15]

0,2626

0,4280

единение

Прототип

Символ Пирсо- на, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Источпи

а

С

Г2

Mg3Cd

—

—

—

Ц2| "

Y*3

_

—

—

—

15, 12)

Yi*3

Cu9Al4

сР52, Р4 3ш

0,8747

—

112]

Y2*'

—

—

0,87035

—

[5, 12|

y/5

—

—

0,8635

—

[5, 12|

e*4

CuGa2

—

0.2836

0,5843

[5, 12|

'Электронное соединение 3/2, параметры решетки указаны при содержании ~23^, (ат.) Ga.

Упорядоченная модификация фазы р [16]. Поданным работы [17] решетк; фазы С не упорядочивается после длительных отжигов при температурах 200 и

3Фаза у состава CugGa4 [30,77 % (ат.) Ga] является электронным соединением 21/13 [5, 18]. Четыре фазы у, у,, у2, у3 имеют кубическую сингонию и весьма незначительно различаются по структуре. Число атомов на ячейку измен-,; егся от 52 (у,) до 47 (у3) [5, 12]. Параметры решетки для у2 указаны при содер жании 36 % (ат.) Ga, для у3 — при 42, 64 % (ат.) Ga.

4Тетрагональная сингония.

Литература

Hume-Rothery W., Mabbott G.W., Channel-Evans R.M. // Phil.’Trans Roy S u London. 1934. V. 233A. P. 1-97.

Owen E.A., Rowlands V.W. // J. Inst. Met. 1940. V. 66. N 10. P. 361-378.

Hume-Rothery W„ Raynor G.V. // J. Inst. Met. 1937. V. 61. P. 205-222.

Kittl J.E., Massalski T.B. П J. Inst. Met. 1965. V. 93. P. 182—188.

Betterson J.O., Hume-Rothery W. // J. Inst. Met. 1952. V. 80. N 8. P. 459—4ns

Lang W. // Z. Metallkunde. 1958. Bd. 49. N 8. S. 424—425.

Spencer C.W., Mack D.J. Ц J. Inst. Met. 1956. V. 84. N 12. P. 461-466.

Kittl J.E., Rodriguez C. // Acta Metall. 1969. V. 17. N 5. P. 925-928.

Gaketti J.C., Bertorello H.R., Kittl J.E. // Acta Metall. 1982 V 30 X 4 P. 813-819.

Мирзаев Д.А., Счастливцев B.M., Карзунов C.E. и др. И Физика металло1 > металловедение. 1985. Т. 59. № 3. С. 566—571.

Hume-Rothery W., Raynor G.V., Reynolds P.W. et. al. // J Inst. Met. 194’ V. 66. N 7. P. 209-239.

Гринь Ю.Н., Гладышевский P.E. Галлиды. M.: Металлургия. 1989. 304 t

Zintl E„ Treusch O. // Z. Phys. Chem. 1936. Bd. 34. S. 225-237.

Massalski T.B., Cockayne B. // Acta Metall. 1959. V. 7. N 12. P. 762—768

Burkhard W., Schubert К. H Z. Metallkunde. 1959. Bd. 50. N 8. S. 442—452

Hume-Rothery W„ Reynolds P.W., Raynor G.V. // J. Inst. Met. 1940 V 66 s ■' P. 191-207.

Kittl J.E.. Massalski T.B. // J. Appl. Phys. 1962. V. 3. P. 242-243.

Hume-Rothery W„ Beterson J.O., Reynolds P.W. // J. Inst. Met 1952 V sn № 11. P. 609-616

| Cu-Gd. МЕДЬ—ГАДОЛИНИЙ

s Диаграмма состояния Cu—Gd приведена на рис. 134 по данным [работы [1]. Исследование проведено с использованием Си чистотой ^99,999 % (по массе) и Gd чистотой 99,95 % (по массе) методами ^дифференциального термического, рентгеновского и металлографи- Еческого анализов [2].

I Gd, (по массе)

>ис. 134. Cu-Gd

В системе существуют шесть соединений, три из которых CunGd2, Cu^Gd, CuGd плавятся конгруэнтно при температурах 930, 860 и 830 °C, а три других Cu6Gd, Cu5Gd и Cu7Gd2 образуются по перитектическим реакциям. При этом соединение Cu5Gd имеет большую область гомогенности и претерпевает превращение высокотемпературной модификации 0Cu$Gd в низкотемпературную aCu5Gd. Согласно Данным работы [2] это превращение происходит вблизи температуры 6б0 °C. Однако авторы работы [1] принимают температуру полиморфного превращения около 870 °C (см. вставку на рис. 134), по аналогии с другими Cu-лантаноидными системами и на основании

работы [3], где указано, что aCu5Gd существует при всех температурах ниже перитектической. Соединение Cu7Gd2 существует в узкой температурной области 870—825 °C. В работе [3] сообщается о соединении Cu7Gd, которое существует при высоких температурах и распадается при 700 °C и ниже на (Си) и Cu6Gd. Авторы работы J1 ] также не исключают возможности образования Cu7Gd. При рентгеновском исследовании сплавов вблизи состава CujGd ими бьма обнаружена фаза родственная по типу фазе Cu5Gd. Так как существование Cu7Gd возможно, на рис. 134 эта фаза показа на штриховой линией.

Нонвариантные реакции, имеющие место в системе, указан!» в табл. 88.

Максимальная растворимость Си в (PGd) составляет около 15 % (ат.), а в (aGd) — около 2 % (ат.) [2]. Растворимость Gd в (С а) незначительна.

Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 89.

В противоположность данным работы [2] в работе [6] указывается на образование четырех соединений в системе Си—Gd, одно из которых Cu5Gd плавится конгруэнтно при температуре 932 °C, а остальные Cu^Gd, Cu2Gd и CuGd — инконгруэнтно при температурах 875, 870 и 759 °C соответственно. Две эвтектики (PGd) + CuGd и Cu^Gd + + (Си) кристаллизуются соответственно при температурах 668 и 875 °C. Однако авторы работы [1] отдают предпочтение данный работы [2] в связи с аналогичным строением системы Си—Gd другим Cu-лантаноидным системам.

Таблица 88. Нонвариантные реакции в системе Си—Gd [2]

Реакция

Содержание Gd в фазах, % (ат.)

Температура, °C

Ж + Cu5Gd ₽ Cu6Gd

-9,8;

-16;

14,29

865

Ж + Cu9Gd2 ₽ Cu5Gd

-15,8;

18,18;

16,67

925

Ж + Cu9Gd2 * Cu7Gd2

—

18,18;

22,3

870

Cu7Gd2 - Ж + Cu9Gd2

22,3;

—

18,18

825

Ж - (Си) + Cu6Gd

9,5;

~0;

14,29

860

Ж CugGd2 + Cu2Gd

29;

18,18;

33,33

820

Ж ₽ Cu2Gd + CuGd

43,5;

33,33;

50

770

Ж ₽ CuGd + (pGd)

70;

50;

-85

675

(₽Gd) •* (aGd) + CuGd

-89,5;

-98;

50,0

630

Таблица 8 9. Кристаллическая структура соединений системы Си—Gd

Соединение

Прототип

Символ Пир- сона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Источник

а

b

С

Cu7Gd*

—

—

0,4951

—

0,4171

131

Cu6Gd

Си6Се

оР28, Рита

0,8315

0,5983

0,9949

И, 4J

pCu5Gd

Си5Са

hP6, Рб/ттт

0,5018

—

0,4118

[11

0,5036 (5)

—

0,4142

И, 2]

aCu5Gd

АиВе5

cF24, F43m

0,706

—

—

[3]

Cu9Gd2**

—

—

0,500

—

1,390

[2]

Cu2Gd

СеСи2

оЛ2, Imma

0,4333

0,6888

0,7375

[1]

0,4328

0,6878

0,7343

[2]

0,4320

0,6858

0,7330

[5]

CuGd

CsCl

сР1, РтЗт

0,3501

—

—

[1, 2]

‘Гексагональная сингония [3].

"Тетрагональная сингония [2].

Литература

Subramanian P.R., Laughlin D.E. И Bull. Alloy Phase Diagrams. 1988. V. 9. N 3a. P. 347-354.

Carnasciali M.M., Ciraficu S„ Franceschi E. // J. Less-Common Met. 1983. V. 92. N 1. P. 143-147.

Buschow K.H.J., van dcr Coot A.S. H Acta Crystallogr. B. 1971. V. 27. N 6. P. 1085-1088.

Buschow K.H.J, van der Goot A.S. //J. 1 .ess-Common Met. 1970. V. 20. P 309-313.

Storm A.R., Benson K.E. // Acta Crvstallogr. 1963. V. 16. P. 701-702.

Cheng J.-X., Ceng Z.-M. Ц Acta Phys. Sin. 1983. V. 32. NIL P. 1443-1448.

F..B. Лысова

Cu-Ge. МЕДЬ—ГЕРМАНИЙ

На рис. 135 приведена диаграмма состояния Си—Ge согласно работам [1—3] в области концентраций 0—22 % (ат.) Ge и согласно работе [4] в области концентраций 22—100 % (ат.) Ge.

Диаграмма построена по результатам термического, металлографического и химического анализов с использованием Си чистотой 99,99 % (по массе) и Ge чистотой 99,9995 % (по массе).

В системе кристаллизуются следующие фазы: (Си), ((Cu5Ge), е1? e(Cu3Gc), ц и (Ge). Фаза ej плавится конгруэнтно при температуре 747 °C и содержании 23,5 % (ат.) Ge [4]. Она стабильна в области

Рис. 135. Си—Ge

концентраций 23,0—23,8 % (ат.) Ge и в интервале температур 7 ' — 549,5 С. В работе [5] содержание Ge в фазе ej указано равном 24,1 % (ат.). Фазы С и ц образуются по перитектическим реакциям, а фаза с — по перитектоидной реакции. Область существования ф.: >ы С довольно значительная, и се границы в зависимости от темпераtv- ры установлены в работе |2]. Значения концентрации Gc на гранпае области фазы £ с областью (Си) + £ приведены ниже:

Температура, °C 800 750700600580400”

Концентрация Ge. % (ат.) 12,5 12,21211,8 11,6 11,5 И *

Концентрация Ge на границе области фазы < с областью Ж 1 -Г составляет 14 и 17,5 % (ат.) при температурах 800 и 750 °C. аз границе с областью £ + ^ - 18,4; 18,2 % (ат.) при 700 и 600 °( а на границе с областью С + £ — 17,9; 17,4 и 16,9 % (ат.) при 500. НЮ и 300 °C соответственно.

Область фазы ц расположена при концентрациях Ge 26,05; 2<> !; 26,25 и 26.65 % (ат.), соответствующих температурам 698, 636, fl 4 и 644 °C. Фаза в имеет область гомогенности 23,1—25,1 % (ат.) Се

; Нонвариантные реакции, проходящие в системе, указаны в | табл. 90.

г Растворимость Ge в (Си) при различных температурах по данным b металлографического анализа работы [2] приведена ниже:

J Температура, °C 800700600500400300

s’Растворимость Ge, %(ат.) 11,611,010,610,2109,75

I Растворимость Ge в (Си) по данным рентгеновского анализа, | полученная авторами работы [3], следующая:

и Температура, °C 821800 700 600 500 400 300 200

в Растворимость Ge, % (ат.) 11,411,3 10,9 10,4 10,1 9,6 9,2 8,7

> Растворимость Си в Ge по результатам многих работ, обобщенных рв работе [6], незначительна и составляет 8,5- 10“5 % (ат.) при | температуре 900 °C.

Таблица 90. Нонвариантные реакции в системе Си—Ge

Реакция

Содержание Си в фазах, % (ат.)

Температура, °C

Ж + (Си) » <

17,5;

12;

12,8

824

Ж + б, « 1]

30,3;

23,75;

26,05

698

в] + т) ” е

23,8;

26,1;

24,8

636

в] •* е + <

23,1;

23,1;

18,2

549,5

В •* е + (Ge)

26,25;

25,1;

-100

614

Ж « С + е(

21,95;

18,3;

23

743,5

Ж « р + (Ge)

36,5;

26,65;

-100

644

Таблица 91. Кристаллическая структура соединений системы Си—Ge

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Примечание

а

ь

С

С*

Mg

ЛР2, Р63/ ттс

0,25845- 0,26035

0,4225- 0,04223

В интервале концентраций 12,3— 17,62 % (ат.) Gt [6, 7]

ei

W

сП, 1тЗт

0,417

—

0,500

При концентрации

23,2 % (ат.) Ge [5]

е

PCu3Ti

OPS, Рттп

0,529

0,455

0,420

[6]

п

w

сП, 1тЗт

—

—

—

[5J

_ Электронное

соединение на основе Cu5Ge с электронной концентрацией 3/2.

Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 91.

Параметр решетки (Си) меняется от 0,36149 для чистой Си д 0,36451 нм при содержании 9,25 % (ат.) Ge [8].

Литература

Hume-Rothery W., Mabbot C.W., Channel-Evans К.М. // Phil. Trans. Roy London. 1934. V. 233A. P. 1-97.

Hume-Rothery W„ Raynor G.V., Reynolds P.W., Packer H.K. H J. Inst M. 1940. V. 66. № 7. P. 209-239.

Owen E.A., Rowlands V.W. // J. Inst. Met. 1940. V. 66. P. 361—375.

Reynolds J., Hume-Rothery W. П J. Inst. Met. 1956—1957. V 85\

P. 119-127.

Schubert K„ Brandauer G. // Z. Metallkunde. 1952. Bd. 43. N 7. S. 262-268

Olesinski R.W., Abbaschian G.J. // Bull. Alloy Phase Diagrams 1986 V 7 N P. 28-35.

Massalski T.B., Cockayne B. // Acta Metal!. 1959. V. 7. N 12. P. 762—769.

Pal S.K., Halder S.K., Sen Gupta S.P. // Acta Crystallogr. A. 1978 V L P. 140-142.

E.B. Лысо^

Cu-H. МЕДЬ—ВОДОРОД

Диаграмма состояния Си—Н не построена. Информация о взаимо действии Си с Н приводится в справочниках [X, Э, Ш], где в основ ном рассматривается растворимость Н в Си. По данным работ [X, 1 > установлено существование гидрида Си (СиН), который получен npt проведении специальных химических реакций. В работе [1] показа но, что СиН неустойчив даже при комнатной температуре.

Рис. 136. Си—нРис. 136. Си—нВысокотемпературны! участок диаграммы состоя ния Си—Н (рис. 136) пр; давлениях до 50 МПа бы. впервые построен авторам t работ [2, 3]. Показано, что 1! понижает температуру пла вления Си, обнаружено газе эвтектическое равновесие пр? температуре 1072 °C.

Рис. 136. Си—н

Рис. 136. Си—н

Растворимость Н в Си и твердом и жидком состояния:: растет с повышением темпера туры и может быть описана соответственно следующими уравнениями:

по данным работы [4]

1g X = 0,5 1g p - 2,65 - 2560/7(500-1083 °C);

1g x = 0,5 1g p - 1,35 - 2270/7(1088-1550 °C);

по данным работы [5]

Ig x = 0,5 1g p - 2,77 - 2426/7(500-1083 °C);

lg x = 0,5 1g p — 2,35 - 2250/7(1100-1550 °C), аде x — концентрация H, % (ат.); 7 — температура, К; р — давление, Па.

Атомы Си в решетке СиН составляют гексагональную плотную упаковку с параметрами решетки а = 0,289 (3) нм, с = 0,463 (5) нм [X].

Литература

Галактионова Н.А. Водород в металлах. М.: Металлургия, 1967- 303 с.

Шаповалов В.И., Сердюк Н.П. // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1980. № 2. С. 90-93.

Шаповалов В.И., Сердюк Н.П. // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1982. № 1. С. 69-73.

Фромм Е. Гебхардт Е. Газы и углерод в металлах: Пер. с нем. / Под ред. Б-В- Линчевского. М.: Металлургия, 1980. 712 с.

Fromm Е., Jehn Н. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1984. V. 5. N 3. P. 324—326.

В.И. Шаповалов

Cu—Hf. МЕДЬ—ГАФНИЙ

Диаграмма состояния Си—Hf обобщена авторами работы [1] и приведена на рис. 137 на основании данных работы [2] в области концентраций 0—20 % (ат.) Hf, работы [3] в области концентраций 20—67 % (ат.) Hf и данных работы [4] в области концентраций 67—100 % (ат.) Hf. При построении ликвидуса авторами работы [1] использованы также термодинамические расчеты, а стехиометрические составы соединений в области концентраций 20—45 % (ат.) Hf приняты по уточненным данным работ [5—7]. Так, состав соединения Cu51Hf14 принят по данным работ [5, 6] (в работе [3] это соединение идентифицировано как Cu3Hf, а в работе [2] — как Cu4Hf). Состав соединения Cu8Hf3 определен в работе [7], а состав соединения Cu10Hf7 приведен по данным работы [5] (в работе [3] это соединение описано как Cu3Hf2).

Исследование проведено методами дифференциального термического, металлографического и рентгеновского анализов, а также высокотемпературной металлографии в работе [4] и электронной микроскопии в работе [2]. В работах использована высокочистая Си, а также Hf чистотой 99,93 % (по массе) по данным работы [3] или с примесями 1,5 % (по массе) Zr и 0,02 % (по массе) О2 в работе [4], или с 3 % (по массе) Zr по данным работы [5]. Однако отмечается, что влияние Zr несущественно.

В системе установлено пять соединений, три из которых Cu51HfN Cu^Hf? и CuHf2 плавятся конгруэнтно при температурах -1115. -1025 и 1310 °C соответственно, а два соединения Cu5Hf и Cu8Hf образуются по перитектическим реакциям. В системе кристаллизуют ся четыре эвтектики. В работе [4] установлено существование ката тектической реакции при температуре 1540 °C с участием (pHf) сплавах, богатых Hf.

Нонвариантные реакции, имеющие место в системе, указаны в табл. 92.

Растворимость Hf в (Си) определена в работах [3, 9—11]. Ниже приведены данные по растворимости Hf в (Си) при различных темпе ратурах по работам [9, 11].

Температура, "С 10501000 970 965 900 800 700 600

Растворимость Hf, % (ат.) по данным работ:

[9J 0,130,24 - 0,31 0,15 0,09 0,06 0,03

0,150,29 0,34 - 0,19 0,10 0,06 0,04

Максимальная растворимость Hf в (Си) была принята авторами работы [1] равной 0,4 % (ат.) при температуре 988 °C путем экстраполяции данных работы [ 11 ].

Растворимость Си в (Hf) определена в работе [4] и составляет при температурах 1295 и 1540 °C -0,3 и 0,9 % (ат.) соответственно. Максимальная растворимость Си в (pHf) при температуре 1540 °C равна -4,3 % (ат.) [1].

Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 93.

Данные по структуре фазы Cu5Hf отсутствуют.

Таблица 92. Нонвариантные реакции в системе Си—Hf

Реакция

Содержание Hf в фазах, % (ат.)

Температура, °C

Ж + Cu5lHfl4 * Cu5Hf

-12,6;

21,54;

16,66

1055

Ж + Cu51Hfl4 »• CugHf3

-33,0;

21,54;

27,27

990

Ж •* (Cu) + Cu5Hf

7,75;

99,6;

16,66

988

Ж CugHf3 + Cul0Hf7

-38,6;

27,27;

41,18

970

Ж - Cul0Hf7 + CuHf2

-43,6;

41,18;

66,67

980

Ж « CuHf2 + (aHf)

-73,2;

66,67;

-99,7

1295±10

(pHf) * Ж + (aHf)

-95,7;

—

-99,1

1540

Та б л и ц а 9 3. Кристаллическая структура соединений системы Си—Hf

Соединение

Прототип

Символ Пир- сона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Источник

а

b

с

Cu51Hfl4

Ag5lGdl4

АР68, Рб/т

1,1180

—

0,8235

[6]

1,11794

—

0,82457

[7]

CugHf3

CugHf3

оР44, Рпта

0,78113

0,99490

0,81014

[7]

Cu10Hf7

Ni10Zr7

оСЬ^, Abai

0,92654

0,92376

1,25872

[7]

CuHf2

MoSi2

tlb, I4/mmm

0,31695

—

1,11333

Ц2]

0,31643

—

1,11530

[13]

Литература

Subramanian P.R., Laughlin D.E. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1988. V. 9. N I. P. 51-56.

Perry A.J. // Mater. Sci. Eng. 1974. V. 13. P. 57-62.

Маркин Б.Я., Петьков B.B., Стороженко Д.И. и др. // Изв. АН СССР. Металлы. 1974. № 2. С. 209-213.

Pieraggi В., Dabosi F., Armand М. // J. Nucl. Mater. 1974. V. 52. N 2. P. 336-338.

Bsenko L. H J. Less-Common Met. 1975. V. 40. P. 365—366.

Gabatnuler J.P., White P., Parthe E. // Acta Crystallogr. B. 1975 P 608-610.

Bsenko L. // Acta Crystallogr. B. 1976. V. 32. P. 2220—2224.

Reinback R. // Z. Metallkunde. I960. Bd. 51. S. 292—294.

Saarivirta MJ. // Met. Industry. 1963. V. 103. P. 685—688.

Watanabe R. // J. Japan Inst. Metals. 1966. V. 30. № 8. P. 754.

Watanabe R. // Trans. Nat. Reseach Inst. Metals. (Jap.). 1967 V 9 N i

P. 13-19.." ' ’

Nevitt M.V., Downey J.M. // Trans. AIME. 1962. V. 224. P. 195—196,

Van Essen R.M., Buschow K.H.J. // J. Less-Common Met. 1979 V 64 P. 277-284.

HP. Бочв»'1

Cu—Hg. МЕДЬ—РТУТЬ

На рис. 138 приведена диаграмма состояния Си—Hg по дан ным работы [1], авторы которой обобщили в основном данные работ

Рис. 138. Си—Hg

Диаграмма состояния системы Си—Hg построена в работе [2] по результатам дифференциального термического и рентгеновское.' анализов. В работе использовали электролитическую Си в порош к* и Hg высокой чистоты, сплавы изготовляли в кварцевых ампулах. В

системе наблюдается широкая область несмешиваемости в жидком Достоянии в интервале концентраций от 15 до 90 % (ат.) Hg. Критическая точка на кривой несмешиваемости расположена около температуры 810 °C и при концентрации 50—55 % (ат.) Hg.

Монотектическая реакция Ж ^ Ж, + (Си) протекает при температуре 660 °C. Температура и характер нонвариантного превращения (эвтектический или перитектический) со стороны Hg не определены.

По данным работы [2] в системе образуется только одно соединение Cu7Hg6 по перитектической реакции Ж + (Си) Cu7Hg6 при температуре 128±2 °C. В более ранних работах [XJ, данные которых противоречивы, приводятся другие формулы соединений.

Кривая растворимости Hg в (Си) приводится в работе [2]. При монотектической температуре в (Си) растворяется 5 % (ат.) Hg, при 600, 500, 400, 300 и 200 °C — 4; 3; 1,5; 1,0 и 0,6 % (ат.) Hg соответственно.

Растворимость Си в жидкой Hg в интервале температур 550—20 °C изменяется от 3,60 до 0,006 % (ат.) согласно работе [3]. Растворимость Си в (Hg) при температуре 25 °C составляет 0,01 % (ат.) по данным работы [4].

Соединение Cu7Hg6 имеет ромбоэдрическую сингонию (пр.гр. /?3/и) с параметром решетки а = 0,94024 нм, а = 90,425° согласно работе [2].

Литература

Chakrabarti D.J., Laughlin D.E. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1985. V. 6. N 6. P. 522-527.

Lugscheider E„ Jangg G. // Z. Metallkunde. 1971. Bd. 62. N 7. S. 548—551.

Jangg G., Palmann H. // Z. Metallkunde. 1963. Bd. 54. S. 364-369.

Spengler H. // Metall. 1958. Bd. 12. S. 105-113.

E.B. Лысова

Си—Но. МЕДЬ—ГОЛЬМИЙ

При экспериментальных исследованиях системы Си—Но установлена температура эвтектической реакции в богатой Си области, которая равна 864 °C согласно работе [1]. В работе [2] изучена растворимость Но в Си в интервале температур 500—1000 °C и установлено, что максимальная растворимость Но в Си при эвтектической температуре составляет -0,02 % (ат.) или 0,06 % (по массе) и практически нс меняется при уменьшении температуры.

Имеются также данные о кристаллических структурах трех соединений Cu5Ho, Си2Но и СиНо, причем соединение Си2Но может иметь как гексагональную структуру по данным работы [3], так и кубическую структуру согласно работе [4]. На основании приведсн-

9 Зак 2144

ных выше данных системами авторыных выше данных системами авторыи по аналогии с другими Си-лантаноидньии работы [5] заключили, что Си5Но имеет модификации: высокотемпературную рСи5Но и низкотемпетарурн, ю aCurHo. Температура перехода «Си5Но рСи5Но составляет око ю 970 *С. Кроме того, авторами работы [5] предположено существо» । ние еще двух соединений Си7Но2 и Си9Но2 по подобию с экспср ментально построенными системами Си—Gd, Си—Dy и Си—Ег.

ных выше данных системами авторы

ных выше данных системами авторы

Предполагаемая диаграмма состояния Си—Но приведена рис. 139 по данным работы [5]. Следует отметить, что температхры плавления соединений, температуры нонвариантных реакции и составы эвтектики в богатых Си и Но участках приняты по анало. с другими Cu-лантаноидными системами. Границы фазовых облас “ в работе [5] рассчитаны на основании определенных термодинам ческих параметров.

Кристаллическая структура соединений системы представлена !' табл. 94.

таблица 9 4. Кристаллическая структура соединений системы Си—Но

Соединение

Прототип

Символ Пир- сона, пр.гр.

Параметры решетки, нм

Цсточ- ник

a

b

c

рСи5Но

CaCu5

hP6, Р6/ттт

0,4960

—

0,4016

[3]

aCu5Ho

AuBe5

cF24, F43m

0,7016

—

—

[4]

Cu2Ho

CeCu2

ol 12, Imma

0,6759

0,7280

0,4280

[6]

CuHo

CsCl

cP2, Pm3 m

0,3446

—

—

[7, 8]

Литература

1. Wunderlin WJ., Beaudry B.J., Daane А.Н. // Trans. AIME. 1965. V. 223. P. 436.

2. Wunderlin W.J., Beaudry B.J., Daane A.H. // Trans. AIME. 1963. V. 227. N 6. P. 1302-1305.

3. Dwight A.E. // Trans. ASM. 1961. V. 53. P. 479-500.

4. Buschow K.H.J., van der Goot A.S., Birkhan J. // J. Less-Common Met. 1969. V. 19. P. 433-436.

5. Subramanian P.R., Laughlin D.E.// Bull. Alloy Phase Diagrams. 1988. V. 9. N 3a. P. 355-358.

6. Storm A.R., Benson R.E. H Acta Crystallogr. 1963. V. 16. P. 701-702.

7. Chao C.C., Luo H.L., Duwez P. И J. Appl. Phys. 1964. V. 35. P. 257-258.

8. landelli A., Palenzona A. // J. Less-Common Met. 1965. V. 9. P. 1—6.

H.P. Бочвар

Cu—In. МЕДЬ—ИНДИЙ

Диаграмма состояния Си—In [1] приведена на рис. 140. В работе [1] ликвидус системы построен по данным работы [2], однако в области концентраций 25,5—34,4 % (ат.) In учитывались также данные работы [3]. Солидус твердого раствора (Си) построен по данным работы [4], линия сольвуса (Си) приведена по данным работы [5]. Область существования фазы р приведена согласно работе [6]. Превращения в твердом состоянии в области концентраций 25—35 % (ат.) In приведены по данным работ [3, 7], а строение сплавов при содержании 33—39 % (ат.) In — по данным работы [7] (см. вставку).

В системе установлено существование семи фаз: (Си), (In), Р, л, У» 6, Сии1п9.

Согласно работе [1] фаза у плавится конгруэнтно при температуре 684 °C и содержании -29,35 % (ат.) In. Эти обобщенные значения температуры плавления и концентрации In основаны на данных, полученных в работе [2] [685 °C и 29,1 % (ат.) In] и в работе [3] [682,3 °C и 29,56 % (ат.) In]. Фаза у имеет широкую область гомо- генности в интервале концентраций-27,7—31,3 % (ат.) In [3].

In, °/о (no массе) 0 W 20 304050607080

t*C I П пГТ—"T——I—1—rr

wvuw,uUUJUЯЧ

In, °/«(am)In

Рис. 140. Cu-In

Фаза S образуется в твердом состоянии при переходе у » 6 при содержании 29,5 % (ат.) In и температуре 631 °C [2] или 30,15 (ат.) In и 630 °C [3]. Область гомогенности фазы 5 находится а интервале концентраций 28,9—30,6 % (ат.) In.

Фазы Р, ц и Cubing образуются по перитектическим реакциям Фаза р существует только при высоких температурах и имеет область гомогенности в интервале концентраций 18,05—24,5 % (ат.) In.

Фаза ц имеет область гомогенности в интервале концентрации: -33—38 % (ат.) In. В этой области согласно работе [7] обнаружена несколько модификаций фазы ц. Высокотемпературная модификации фазы ц (Си2_х1п), устойчивая до температуры 440 °C, при охлажд. нии последовательно превращается в фазу А, устойчивую в интерв- ле температур 480—350 °C и гомогенную в области концентрации 35,5—37,8 % (ат.) In, затем в фазу А', устойчивую в интерва > температур 450—300 °C и гомогенную в области концентраций 35,4 37,8 % (ат.) In, и затем в фазу В при температуре ниже 389 °C » области концентраций 35,6-37,2 % (ат.) In. В этой же облаем

концентраций -33—38 % (ат.) In существует фаза С, образующаяся по перитектоидной реакции при температуре 350 °C, гомогенная в области концентраций 34,1—35,2 % (ат.) In при температуре 200 °C.

Согласно работе [1] при температуре 310 °C образуется фаза Cubing. В более ранней работе [2] при этой же температуре предполагали образование фазы ср, устойчивой до комнатной температуры. Однако в работе [8] не подтверждено существование фазы ср. По данным работ [8, 9], фаза Сии1пд существует при температурах выше 157 °C.

Проходящие в системе нонвариантные превращения указаны в табл. 95.

По данным работы [4], солидус (Си) при температурах 1054, 989, 973, 906, 852, 789 и 719 °C проходит соответственно через концентрации In — 0,34; 1,06; 2,72; 3,93; 6,30; 7,91 и 9,18 % (ат.). При перитектической температуре растворимость In в (Си) составляет 9,35 % (ат.). Согласно работе [1] растворимость In в (Си) при перитектической температуре 710 °C равна 10,06 % (ат.), а при эвтектоидной температуре 574 °C — 10,9 % (ат.).

Таблица 95. Нонвариантные реакции в системе Си—In [1]

Реакция

Содержание In в фазах, % (ат.)

Температура, °C

Ж + (Си) * р

-21,0;10,05;18,05

710

Ж + Y - л

-35,4;31,3;-33

667

Ж + А' •* Сим1п9

93;37,8;45

310

Ж » р + у

25,65;24,5;27,7

678

Ж - В + (In)

98,4;-36,7;-100

153

Р •* (Си) + 5

20,15;10,9;29,05

574

Y - Р + 6

27,7;21,85;28,9

616

Y - б + п

31,3;30,6;33,4

614

б + В ₽ С

30,6;35,51;34,9

350

Сии1п9 - В + (Ж)

45;36,7;-98,3

-157

Растворимость In в (Си), определенная в работе [10], составляет 10,85 % (ат.) при температуре эвтектоидного распада и 1,15 % (ат.) при температуре 262 °C.

Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 96.

Наряду с данными, имеющимися в табл. 96, для фазы у в работе [1] предположительно приводится прототип 1пМп3 (символ Пирсона сР52, пр. гр. РАЗтУ Фаза 6 по данным работы [3] имеет тетрагональную искаженную решетку у латуни с параметрами а = 0,899 нм,

с = 0,916 нм; по данным работы [16] фаза б является сверхструкт - рой типа NiAl. В работе [17] на рентгенограммах фазы б были одновременно обнаружены линии сверхструктуры типа NiAl и линии тетрагональной структуры. Для фазы q в работе [1] указан также прототип Ni2In (символ Пирсона hPb, пр. гр. РЬ^/ттс). Данные о параметре решетки (Си) приведены в работах [2, 5, 10]. При содержании 10,5 % (ат.) In а = 0,37120 нм [5].

Таблица 96. Кристаллическая структура соединений системы Си—In

Соединение

Прототип

Символ Пирсона, пр. гр.

Параметры решетки, нм

Примечание

а

b

С

р*

W

с/12, 1тЗт

0,3014

—

—

При концентрации 20,5 % (ат.) In.

Закалка от 650 °C [1, 2]

У**

Cu5Zng

с152, 143т

0,92503

—

—

При концентрации 29,6 % (ат.) In.

Закалка от 650 °C [3J

6

Cu7In3

аР40, pl

1,0071

0,9131

0,6724

При концентрации 30 % (ат.) In.

а - 90,22°,

Р - 82,84°, у - 106,81° [11, 121

л

NiAs

№4, Р63/ тс

0,4289

—

0,5263

При концентрации 36 % (ат.) In. Закалка от 500 °C [7, 13]

А***

2,1375

0,7405

0,5218

При концентрации 37 % (ат.) In и температуре 440 "С [7]

А'

—

—

3,4194

0,7395

0,5262

При температуре 350 °C [7]

CU| }1Пу

AuCu

тС20, С2(т

1,2814

0,4354

0,7363

При температуре 280 °C, р - 54,49' 19]

Электронное соединение на основе Си, Г141.

In с электронной концентрацией 3/2

Электронное соединение на основе Cu^In^ с электронной концентрацией

“‘Ромбическая сингония с 55

атомами в элементарной ячейке.J

Дитература

!1. Subramanian P.R., Laughlin D.E. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1989. V. 10. № 5.

pV 554—568.

Weibke F., Eggers H. H Z. Anorg. All. Chem. 1934. Bd. 220. S. 273-292.

Reynolds J., Wiseman W.A., Hume-Rothery W.B. // J. Inst. Met. 1951—1952.

V. 80. N 12. P. 637-640.

4* Mischik T., Hehenkamp T. // Z. Metallkunde. 1987. Bd. 78. N 5. S. 358-361.

Jones R.O., Owen E.A. M J. Inst. Met. 1954. V. 82. N 9. P. 445-448.

Hume-Rothery W.B., Raynor G.V., Reynolds P.W., Packer H.K. //J. Inst. Met.

1940. V. 66. N 7. P. 209-239.

Jain K.C., Ellner M., Schubert К. H Z. Metallkunde. 1972. Bd. 63. N 8. S. 456—461.

Wallbrecht P.C., Blachnik R., Mills K.C. // Thermochim. Acta. 1981. V. 48.

P. 69-82.

Rajasekharan T.P., Schubert K. // Z. Metallkunde. 1981. Bd. 72. S. 275—278.

Owen E.A., O'Donnel R.A.E. H J. Inst. Met. 1953. V. 81. N 1. P. 479-480.

Vrolijk J.W.G.A., Wolff L.R. // J. Cryst. Growth. 1980. V. 48. P. 85-92.

KOster A.S., Wolff L.R., Visser G.J. // Acta Crystallogr. B. 1980. V. 36. P. 3094-3096.

Макаров E.C. // Изв. АН СССР. Отдел химических наук. 1943. № 4. С. 264.

Hume-Rothery W.B., Reynolds P.W., Raynor G.V. // J. Inst. Met. 1940. V. 66. N 6. P. 191-202.

Hume-Rothery W.B., Betterson J.O., Reynolds J. // J. Inst. Met. 1952. V. 80. N 12. P. 609-616.

Hellner E., Laves F. // Z. Naturforsch. 1947. N 2a. S. 177-183.

Corderoy D.J.H., Heneycomb R.W.K. // J. Inst. Met. 1964. V. 92. N 1. P. 65-69.

HP. Бочвар

Cu-Ir. МЕДЬ—ИРИДИЙ

Диаграмма состояния Си—Ir (рис. 141) построена по данным работы |1] при температурах выше 1138 °C на основании термодинамического расчета, а ниже 1200 °C — по данным экспериментальной работы [2].

В работе [2] применены методы дифференциального термического, микроструктурного и рентгеновского анализов и использованы электролитическая Си и 1г высокой частоты.

Диаграмма состояния системы является простой диаграммой перитектического типа без промежуточных фаз. Единственное нонва- риантное перитектическое равновесие Ж + (1г) ^ (Си) наблюдается при температуре 1138 ±5 °C. При этом концентрация 1г в жидкой фазе, (Си) и (1г) составляет ~4, -8 и -97 % (ат.) соответственно (21.

Растворимость 1г в (Си) по результатам рентгеновского анализа Приведена ниже [2]:

Температура, °CРастворимость 1г, % (ат.)Температура, °CРастворимость 1г, % (ат.)11381020860700~86,55,53,111381020860700~86,55,53,1

Температура, °C

Растворимость 1г, % (ат.)

Температура, °C

Растворимость 1г, % (ат.)

11381020860700

~86,55,53,1

11381020860700

~86,55,53,1

Растворимость Си в (1г) следующая [2]:

16007,316007,314001200 1090 8005,13,23,0 1,414001200 1090 8005,13,23,0 1,4Температура, °C

1600

7,3

1600

7,3

14001200 1090 800

5,13,23,0 1,4

14001200 1090 800

5,13,23,0 1,4

Растворимость Си, % (ат.) .

Литература

Raub Е., ROschel Е. // Z. Metallkunde. 1969. Bd. 60. N 2. S. 142—144.

Chakrabarti D.J., Laughlin D.E. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1987. V. 8 N ? P. 132-136; 195-196.

В.П. Поляковi

Cu-K. МЕДЬ—КАЛИЙ

Диаграмма состояния системы Си—К не построена. Образовании интерметаллических соединений в системе не установлено [1, 2]. Исходя из соотношения атомных радиусов Си и К, а также данных о растворимости Си в (Na), которая составляет при температур' плавления менее 1 % (ат.), в системе Си—К следует ожидать пре дельно малую взаимную растворимость Си и К в твердом состоянии и практически полную несмешиваемость в жидком состоянии [2|.

Дитература

Kienast G., Verma J. // Z. Anorg. All. Chem. 1961. Bd. 310. S. 143—169.

Pelton A.D. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1986. V 7. N 3. P. 231.

Л.Л. Зусман

Cu—La. МЕДЬ-ЛАНТАН

Диаграмма состояния Cu—La исследована авторами работы [1] во всей области концентраций и авторами работы [2] в области содержания La до 33,3 % (ат.). В работе [2] использованы методы дифференциального термического, микрорентгеноспектрального, рентгеновского анализов и растровой электронной микроскопии. В качестве исходных материалов использовали Сичистотой 99,99 % (по массе) и La чистотой 99,5 % (по массе). Сплавы выплавлены в тиглях из борида азота. В работе [1] использованы методы дифференциального термического, рентгеновского и металлографического анализов. Сплавы выплавляли из Си чистотой 99,999 % (по массе) и La чистотой 99,9 % (по массе) в тиглях из Мо. На рис. 142 приведена диаграмма состояния Cu—La согласно работе [3], в которой суммированы в основном данные работ [1, 2, 4].

Рис. 142. Cu—La

Си-La

В работе [1] в системе Си—La найдены соединения Cu6La, Си/. Cu2La и Cuba, а в работе [2] найдено два соединения — X [7,3 (ат.) La] и Cu4La. Из указанных выше в системе Си—La ик । соединений два соединения Cu6La и Cu2La плавятся конгруэнтно температурах 920 °C [2] (или 905 °C [1]) и 8 30 °C соответстве; Соединение Cu6La имеет полиморфное превращение при темпера , ) -227 °C [3]. Соединения Cu5La, Cu4La, CuLa и X образуются ч перитектическим реакциям. Соединение X существует в узкой темч > ратурной области и распадается по эвтектоидной реакции X « (С + Cu6La, температура которой точно не установлена (между 850 i 800 °C) [2, 3]. Авторы работы [2] предположительно считают, чп соединение X может соответствовать соединению Cu13La. Однаке ? работе [5] соединение Cui3La было обнаружено только в сплава v полученных со сверхбыстрой скоростью охлаждения, поэтому соеш нсние X отнесено авторами работ [2, 6] к метастабильным сосан нениям.

Нонвариантные табл. 97.

равновесия, проходящие в системе,

указаны

Кристаллическая структура соединений

приведена в табл. 98

। а о л и ц а

7. Нонвариантные реакции в системе Cu-La

Реакция

Содержание La в фазах, % (ат.)

Температура, °C

Источит

Ж + pCu6La

Cu5U

-22;

-14,5

16,7

800

ГгТП

Ж + Cu5La ₽ СиДл Ж + Cu2La = CuLa Ж 4 (Си) » X

-60;

16,4;

33,3;

20

50

805

743

525

И, 4]

12]

И, 4|

—

~0;

7,5