Книга
← К списку книгЗагрузка разделов…
активнаАктивные записи участвуют в каталоге и синках. Неактивная книга скрыта, но не удалена из базы.
Книга
АКАДЕМИЯ НАУК СССР
ИНСТИТУТ МЕТАЛЛУРГИИ им. А. А. БАЙКОВА
ДВОЙНЫЕ
И
МНОГОКОМПОНЕНТНЫЕ
СИСТЕМЫ
НА ОСНОВЕ МЕДИ
Справочник
ИЗДАТЕЛЬСТВО «НАУКА»
МОСКВА 1979
ПРЕДИСЛОВИЕ
Медь была известна в глубокой древности. Это был первый металл, который люди начали применять для своих надобностей. Как известно, бронзовый век человечества наступил вслед за каменным. Этому способствовало то, что медь в природе встречается в свободном состоянии и в виде медных руд. Содержание меди в земной коре составляет 0,01%. Ее столько же, сколько свинца, цинка и олова, вместе взятых. По объему мирового производства медь занимает третье место после железа и алюминия. Производство меди и сплавов на ее основе с каждым годом увеличивается. В настоящее время трудно назвать область народного хозяйства, которая бы не использовала медь и ее сплавы. Это связано, с одной стороны, с высокими значениями тепло- и электропроводности, а также коррозионной стойкостью и пластичностью, а с другой — развитием новых областей техники — атомной энергетики, радиоэлектроники, авиационной и ракетной техники, радиотехнической промышленности, машиностроения и др. Основные направления развития народного хозяйства СССР на 1976—1980 гг. предусматривают дальнейшее увеличение производства меди в 1,2— 1,3 раза и создание на ее основе конструкционных материалов и сплавов со специальными физико-химическими свойствами, отвечающими требованиям современной техники.
Значительное количество меди (около 50%) используется в электротехнической промышленности в качестве проводов, а также для изготовления деталей теплообменников, холодильников, вакуумных аппаратов и др. Около 30—40% меди идет на изготовление сплавов на ее основе (бронзы, латуни, медноникелевые и др.).
Для развития теории сплавов и разработки
новых медных сплавов и методов их обработки большое значение имеет знание диаграмм состояния, которые в совокупности с диаграммами «состав — свойство» являются научной основой разработки сплавов и технологии получения полуфабрикатов и изделий. Данные о характере физико-химического взаимодействия элементов в системах и закономерностях изменения свойств сплавов в зависимости от их фазового состава позволяют выбрать наиболее рациональные пути легирования сплавов и объяснить природу их упрочнения.
Создание справочника «Двойные и многокомпонентные системы на основе меди», обобщающего литературные, а также собственные данные авторов о строении исследованных диаграмм состояния систем на основе меди, является весьма своевременным и актуальным.
В настоящее время отсутствует справочник по медным системам, систематизирующий двойные и многокомпонентные системы на основе меди. Выпускаемые периодически издания «Metals Handbook» или «Диаграммы состояния металлических систем» (под ред. Н. В. Агеева) нс обобщают полностью имеющиеся по каждой диаграмме материалы.
Двойные диаграммы состояния сплавов на основе меди представлены в справочниках «Структуры двойных сплавов» М. Хансена и К. Андерко (1958г.), Р. П. Эллиота (1965 г.), Ф. Шайка (1968 г.), однако появилось много новых данных о строении двойных диаграмм на основе меди, которые не вошли в указанные справочники.
В отношении же тройных и более сложных диаграмм состояния сведения разобщены и в
основпом содержатся в периодической научной литературе или сборниках статей, выпущенных небольшими тиражами. Это создает значительные трудности в использовании диаграмм состояния тем более, что многие из работ были выполнены в тридцатых и сороковых годах, и соответствующие журналы или сборники имеются только в небольшом числе научных библиотек.
В справочнике «Двойные и многокомпонентные системы на основе меди» впервые представлены сведения обо всех опубликованных в литературе двойных, тройных и более сложных диаграммах состояния вплоть до 1977 г. В справочнике большое внимание уделено диаграммам состояния сплавов, которые нашли практическое применение вследствие благоприятного сочетания механических, коррозионных или физических свойств и внедряются в промышленность. Наряду с этим справочник содержит сведения о диаграммах состояния, которые относятся к сплавам, пока не имеющим практического значения, но представляющим интерес в будущем, а также дают возможность судить о поведении тех элементов в медных сплавах, которые могут в них содержаться как примеси.
Основными научными организациями, занимающимися изучением диаграмм состояния систем на основе меди, являются: институт Гипроцветметобработка, Московский институт
стали и сплавов, Институт металлургии им. А. А. Байкова АН СССР, Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова.
Ввиду ограниченности объема справочника авторы вынуждены были давать лишь краткое описание диаграмм. Для более детального ознакомления приводится необходимая библиография.
Все рассматриваемые системы располагаются в соответствии с русским алфавитом.
При описании тройных диаграмм состояния строение двойных систем (составляющих тройные) принято в соответствии с данными авторов тройных систем. Обозначения фаз по возможности оставлены такими же, как в оригинальных работах.
Справочник составлен авторским коллективом лаборатории металловедения цветных и легких сплавов Института металлургии АН СССР под общим руководством руководителя лаборатории заслуженного деятеля науки и техники, доктора технических наук, профессора М. Е. Дрица. Авторы считают своим долгом отметить большой вклад, внесенный старейшим сотрудником нашего коллектива доктором технических наук А. М. Корольковым! в развитие работ в области физико-химического анализа и разработки сплавов на основе меди.
Авторы будут признательны всем, кто сообщит свои замечания и пожелания как по оформлению справочника, так и по его содержанию.
ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МЕДИВ ДВОЙНЫХ СИСТЕМАХ
Медь — химический элемент 1 группы периодической системы Д. И. Менделеева. Атомный номер 29, атомная масса 63,546. Она имеет грансцентрированную кубическую решетку с параметром а = 3,6074 А. Атомный радиус 1,28 А. Плотность при 20° С равна 8,96 г/см3. Температура плавления 1083° С, температура кипения 2360° С. При 20° С теплопроводность меди 0,941 кал/см-сек-°С, электрическое сопротивление 1,68-10“® ом-см, удельная теплоемкость 0,092 кал/г •°C, коэффициент линейного расширения (0—100° С) 17-10 ®1/° С. Медь диамагнитна. Модуль упругости 13 200 кгс/мм2.
Диаграммы состояния меди с элементами периодической системы можно разделить на следующие пять групп.
L Системыс неограниченной растворимостью в жидкоми твердом состояниях
□тот вид диаграмм состояния медь образует с такими элементами, как никель, родий, платина, палладий, марганец и золото, имеющими благоприятный размерный фактор и одинаковую кристаллическую структуру. В системе с никелем существует полная взаимная растворимость вплоть до комнатной температуры. В системах медь—золото и медь—марганец наблюдается минимум па кривых ликвидуса и солидуса. Существование минимумов связано с тем, что атомный диаметр золота и марганца лежит вблизи границы благоприятного размерного фактора; в структуре этих сплавов при температурах ниже солидуса происходят превращения. В системах с золотом, марганцем, платиной и палладием имеет место упорядочение в твердых растворах и образование промежуточных соединений. В системе медь—родий при температурах ниже солидуса имеется купол прерыва растворимости в твердом состоянии; двухфазная область представляет твердые растворы на основе меди и родия.
Системыс эвтектическим характером взаимодействия(неограниченная растворимость в жидкоми ограниченная в твердом состояниях)
Диаграммы состояния эвтектического типа медь образует с литием, бором, серебром и висмутом. В данном случае размерный фактор значительно менее благоприятен, чем в случае образования непрерывного ряда твердых растворов, а также имеются отличия в типах кристаллической решетки. В связи с этим в указанных системах наблюдается разрыв растворимости в твердом состоянии.
Системыс перитектическим характеромвзаимодействия
Такие элементы, как иридий, ниобий, кобальт и железо, образуют с медью системы перитектического типа. Кроме того, в системах с кобальтом и железом наблюдаются превращения, связанные с полиморфными и магнитными превращениями в фазах кобальта и железа.
Системыс ограниченной растворимостьюв жидком и твердом состояниях(моиотектический характервзаимодействия)
В двойных сплавах меди со свинцом, таллием, хромом и ванадием наблюдается монотектичес- кий характер взаимодействия. В системах со свинцом и таллием со стороны меди имеет место мопотектика эвтектического типа, а в системе с ванадием — мопотектика перитектического типа.
Системыс образованием промежуточныхсоединений
Наибольшее число двойных систем с медью имеют промежуточные соединения. Как известно, на вид диаграммы состояния оказывает
влияние много факторов, в том числе размерный фактор, валентность, электронная концентрация. Значительное отличие в электрохимических свойствах меди со многими другими элементами приводит к образованию хи- мических соединений. Элементы, которые не отличаются от меди по своим электрохимическим свойствам, часто образуют электронные соединения. Их кристаллическая решетка зависит от электронной концентрации.
Как можно видеть из рассмотрения двойных систем, медь со многими элементами образует промежуточные соединения, что характерно для всех групп периодической системы элементов (Be, Zn, Ba, Ga, In, Si, Ti, Ge, Sn, Sm. Yb, Pr и T. Д.).
Изменение растворимости ряда элементов в меди часто носит сложный характер в связи с фазовыми превращениями в твердом состоянии. В порядке убывания растворимости некоторых элементов в меди [ат. (вес.)%] их можно расположить следующим образом *:
Значение растворимости приведено для более высокого по температуре понвариаптиого превращения.
Zn — 31,9 (33); Li - 20 (2,7); Be - 16,6 (3); Ga — 16,4 (18); Al - 15,8 (7,4); Ge — 12 (13,5); Si — 11,15 (5,25); In — 10 (16); Ir — 8 (20,8); l’i — 8 (6); Sb - 8 (11); Sn - 7,7 (12,5); Мд - 7 (2,8); As - 6.85 (7); Fe - 4,5 (4); P - 3,4 (1,7); Cd - 2,1 (5).
Пересчет составов трехкомпонеитпых сплавов, выраженных в весовых процентах, в атомные проценты может быть произведен по следующей формуле:
п
—р-100
100«
ч d Ь -у- с-^г-
где п — атомный процент элемента с атомным весом А и весовым процентом а; в и В — весовой процент и атомный вес второго элемента; с и С — весовой процент и атомный вес третьего элемента.
ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯДВОЙНЫХ СИСТЕМ
Медь — азот
Азот не растворяется в твердой и жидкой меди до температур 1400° [1, 2]. Нитриды меди Cu3N (6,85 вес. % N) и CuN3 (39,81 вес. % N) получены взаимодействием аммиака с окис- лами меди [3].
Нитрид меди имеет кубическую решетку типа ReO3, параметр решетки а = 3,814 А [4].
Литература
Sieverts A., Krunibhaar W.— Z. phus. Chein., 1910, 74, 280.
Rontgen P., Moller F.— Metallwirtschaft, 1934, 13, 31—83, 97—100.
Вол A. E. Строение и свойства двойных металлических систем, т. 1. М., Физматгиз, 1959, 116—117.
J ига R.— Z. anorg. СЪеш., 1941, 248, 118—120.
Медь — алюминий
Диаграмма состояния системы медь—алюминий подробно исследована во всей области концентраций сплавов [1]. На рис. 1 приведена диаграмма Си—А1, построенная методами термического, металлографического и рентгеновского анализа на основании данных работ [1—9]. В области концентраций, ограниченных содержанием 20 вес. % А1, ликвидус сплавов состоит из четырех ветвей первичной кристаллизации фаз а, Р, х и yv При температуре 1037° кристаллизуется двойная эвтектика а + + р. Состав жидкой фазы в эвтектической точке соответствует 8,5 вес. % Al [31. При температурах 1036° и 1022° протекают перитектические реакции ж Д |3 ^ ж и ж Д ж ^± yt соответственно. Фаза ж существует только в области высоких температур 1036—963° [5]. Фаза р кристаллизуется из расплава по кривой с максимумом, который соответствует температуре 1048° и составу сплава, содержащего 12,4 вес.% А1 [3].
В твердом состоянии имеет место несколько эвтектоидных и перитектоидных превращений. При температуре 963° фаза ж распадается на Р Д Ур В эвтектоидной точке содержание алю
миния соответствует 15,4 вес. % [5]. При 780° угфаза в результате эвтектоидной реакции распадается на Р и у2 [3]. При 873° по перитектоидной реакции образуется фаза у,.
На основании измерений электросопротивления и данных рентгеновского анализа в работе [10] предполагается, что в у2-фазе происходит фазовое превращение в интервале температур 400—700°. Для температуры эвтектоидного превращения Р S а Д у2 наиболее правильным значением является 565° [6, 9, 11—141; в первых работах приводятся более низкие значения: 515° [21 и 537° [3]. Содержание алюминия в эвтектоидной точке соответствует 11,8—11,9 вес. (23,97-24,2 ат.)% [3, 6, 13, 14].
В работах [7, 8, 15) на основании металлографического и рентгеновского анализов указывается па наличие при концентрациях 9— 16 вес. % А1 еще одной стабильной фазы. Эта фаза, обозначенная ж [71 или а2 [8], образуется по перитектоидной реакции а Д у2 ^± а2 при температуре 363° и содержании алюминия в эвтектоиде ~11,2 вес. (23 ат.)%[8|. Это значение определено расчетным путем. Концентрационные пределы области гомогенности а2- фазы точно не установлены. Существование а2-фазы объясняет аномальный ход температурной кривой удельной теплоемкости при температуре около 300°, наблюдаемый в однофазных (а) и двухфазных (а Д у2) сплавах в работе [15].
Фаза а — твердый раствор па основе меди охватывает широкую область составов (до 9 вес. % А1), причем с понижением температуры растворимость алюминия в меди повышается. По данным измерения микротвердости при температурах 500, 700, 800 и 900° она составляет 9,4; 8,8; 8,2 и 7,8 вес. % соответственно [9]. При 1037° растворимость А1 в твердой меди составляет 7,4 вес. % [3].
Фаза а имеет грапецентрированную кубическую решетку, аналогичную решетке чистой меди, параметр которой увеличивается с повышением содержания алюминия. В сплаве с 10,5% А1 параметр решетки соответствует значению 3,657 А [16, 17].
Рис. 1. Диаграмма состояния системы Си—А1 [1—9]Рис. 1. Диаграмма состояния системы Си—А1 [1—9]476476Фаза р представляет собой твердый раствор на основе соединения Си3А1 (12,44 вес. % А1) [3, 14). В сплавах ^-области в зависимости от термообработки и условий охлаждения могут наблюдаться две метастабильные промежуточные фазы: и р [13, 16, 18, 19).
Рис. 1. Диаграмма состояния системы Си—А1 [1—9]
Рис. 1. Диаграмма состояния системы Си—А1 [1—9]
476
476
В работах [13, 19—22] рассматриваются вопросы о влиянии температуры, состава и условий термической обработки на смещение границ равновесной диаграммы состояния при образовании метастабильных фаз, а также явления упорядочения в сплавах, богатых медью, содержащих 14—20 ат. % А1 (см. также [23]).
Фаза Yt — твердый раствор на основе соединения CugAl4 — существует в интервале 16— 18,8 вес. (31,3—35,3 ат.) % А1, имеет кубическую решетку с 52 атомами в элементарной ячейке [19, 24]. Параметр решетки -у^фазы равен 8,7052 [25].
Фаза у, — твердый раствор на основе соединения Си32А116 — существует в интервале 18,8-20,7 вес. (35,3-38,1 ат.) % А1 [19, 24], имеет моноклинную решетку со 102 атомами в элементарной ячейке [1].
Фаза а2, как сообщается в работе [8], имеет ту же кристаллическую структуру, что и а-
фаза (ГЦК) и приблизительно тот же параметр решетки (разница составляет 0,022 А). В работе [15] указывается, что а2-фаза имеет кубическую решетку тина ДМп. Диаграмма состояния Си—А1 при концентрациях от 20 до 100 вес. % А1, приведенная на рис. 1, построена по данным работы [1]. О строении диаграммы в указанной области концентраций сплавов, температурах образования и кристаллической решетки фаз 6, е, е2, £2, ц, ц2> 6, растворимости Си в твердом растворе на основе А1 указывается в работах [1. 23, 25].
Литература
Хансен М., Андерко К. Структура двойных сплавов, т. I. М., Металлургиздат, 1962, 100—106.
Andrew J. Н.— J. Inst. Metals, 1915, 13, 249—260. 3. Stockdale D.— .1. Inst. Metals, 1922, 28, 273—286. 4. Stockdale D.— J. Inst. Metals, 1924, 31, 275—289. 5. Dowson. A. G.— J. Inst. Metals, 1937, 61, 197—204.
Hume-Rothery W.. Raynor G. Y., Reynolds P. W., Packer 11. K.— J Inst. Metals, 1940, 66, 209—239.
West D. K. IT., Thomas D. L. — J. Inst. Metals, 1954—1955, 83, 505—507.
Jewett R. P., Mack D. J.— J. Inst. Metals, 1963— 1964. 92. 59 —61.
Вигдорович В. II., Крестовников A. H., Мальцев M. В. — Изв. АН СССР. OTH, 1958, № 3, 110—113.
Мак Д. Д., Бёрклъ А. Д., Крабсек В. Л.— В сб.: Механические свойства металлических соединений. М., Металлургиздат, 1962, с. 236—249.
Haynes R.— Trans. AIME, 1958, 212, 5—6.
Bray J. L., Carruthers M. E., Heyer R. H.— Trans. AIME, 1936, 122, 337—346.
Haynes R.— J. Inst. Metals, 1954—1955, 83, 105— 114.
Smith C. S., Lindlief W. E.—Trans. AIME, 1933, 104, 69—105.
Masumoto H., Saito H., Takahadii M.— J. I list. Metals, Metallurg. Abstrs, 1954, 22, 177.
Bradley A. J., Jones P.— J. Inst. Metals, 1933, 51, 131- 156.
Гуляев А. П., Трусова E. Ф. ЖТФ, 1950, 20, 66 -78.
Jette E. R., Phragmen G., Westgren A. F.— J. Inst. Metals, 1924, 31. 193—206.
Cope R. G.— J. Inst. Metals, 1958—1959, 87, 330— 336.
Панин В. E., Фадин В. П., Редькин В. П., Игнатюк В. А.— ФММ, 1963, 15, вып. 2, 264—268.
Папин В. Е., Зенкова Э. К., Фадин В. П.— ФММ, 1962, 13, вып. 1, 86—92.
Панин В. Е., Фадин В. П., Соловьев Л. А.— ФММ, 1962, 13, вып. 2, 219—224.
Эллиот Р. П. Структуры двойных сплавов, т. 1. М., «Металлургия», 1970, с. 53—54.
Bradley A. J., Goldschmidt Н- J., Lipson Н.— J. Inst. Metals, 1938, 63, 149—161.
Шанк Ф. Структуры двойных сплавов. М., «Металлургия», 1973, с. 57.
476#476#Медь — барий
476#
476#
Диаграмма состояния системы Си—Ва во всей области концентраций сплавов исследована в работе [1]. В работе [2] изучена часть диаграммы — до 75 вес. % Ва. Данные работы [1] и [2] хорошо согласуются между собой.
На рис. 2 приведена диаграмма состояния Си—Ва, построенная в работе [1] методами дифференциального термического, металлографического и рентгеновского анализов. В системе обнаружены два металлических соединения ВаСн|3 и ВаСи. Соединение ВаСн13 образуется по перитектической реакции при тем- пературе 670 (или 675° [2]); соединение ВаСи плавится коигруснтпо при 570°. При температуре 550° и содержании Ва в эвтектической жидкости 45 ат. % [11 (по данным работы [2] — 50 ат. %) непосредственно из расплава кристаллизуется эвтектика ВаСи 13 + ВаСи; при температуре 458° и 79 ат. % Ва протекает вторая эвтектическая реакция ж ^ ВаСи + Ва. Взаимная растворимость металлов в твердом состоянии не устанавливалась.
Соединение ВаСи13 имеет гранецентрированную кубическую решетку с параметром а = = 11,754 А [1] (или 11,719 А [2]). ВаСи имеет гексагональную решетку: а = 4,495 А, с = = 16,230 А [1].
Литература
Bruzzone G. — J. Less-Common Metals, 1971. 25. N 4, 331—336.
Braun P. B., Meijering J. L.— Recueil trav. chim., 1959, 78, N 1, 71—74.
Диаграмма состояния системы Си—Be исследовалась многими авторами различными методами физико-химического анализа [1]. На рис. 3 приведена диаграмма, построенная по данным работ [2—41. Часть диаграммы до 48 ат. % Be построена по результатам [2], область составов от 50 до 100 ат. % Be в интервале температур 700—1200° приведена по данным [3, 4]. Ликвидус сплавов с 80—100 ат. °0 Be показан в соответствии с работой [5]. Область с 70—80 ат. % Be в интервале 1200— 1300° обозначена пунктиром, так как построена из теоретических соображений, после того как были проанализированы данные [3—5].
Ликвидус сплавов состоит из четырех ветвей первичной кристаллизации фаз а, р, 6 и Рве, причем фаза р кристаллизуется по кривой с минимумом, соответствующим температуре 860° и содержанию 28,1 ат. (5,3 вес.) % Be [2]. При температуре 870° имеет место перитектическая реакция образования р-фазы [2]: ж (24,0 ат. % Be) + а (16,6 ат. % Be) ^ р (22,8 ат. % Вс); а при температуре 578° — эвтектоидная реакция распада Р-фазы [2]: 3(31,0 ат. % Be) j± ^± а (9,1 ат. % Be) + Р' (48 ат. % Be). Для температуры эвтектоидного превращения в работе [1] дастся несколько более высокое значение, около 605°. Эвтектоидный распад подробно исследован в работах [6—8].
Границы существования твердого раствора на основе меди (а) определялись металлографическим, дилатометрическим методом, измерением параметров решетки и электропроводности. Все данные обсуждаются в работе [1]. При эвтектоидной температуре растворимость Вс в Си составляет 9,1 ат. (1,4 вес.)% Be. С уменьшением температуры растворимость понижается и составляет [ат. (вес.)%]: 6,6 (1,0); 2,75 (0,4); 1,35 (0,2) при 500, 400 и 300° соответственно [1].
В системе имеет место непрерывный переход р д? Р', а граница области р + р' представляет собой замкнутую кривую с критической точкой около 885° и 45—46 ат. (10,4—10,8 вес.) % Be [2].
Границы фазовых областей в сплавах, содержащих более 50 ат. % Be, определены методом микрорентгепоспектральпого анализа в работах [3, 4]. При температуре 930° протекает перитектическая реакция образования р'-фазы ж + 6 (50,8 ат. % Вс) ^ р' (64,3 ат. % Be) [3]. При температуре 1090 + 5° имеет место эвтектоидное превращение [4]: Рве (86,3 ат. % Be) ^ аВс (90,5 ат. % Be) + 6 (81,8 ат. % Be). В работе [5] температура эвтектоидной реакции указана как 1115°. Границы фазовых областей 6/6 + аце и 6 + аве аве проходят: при
Рис. 2. Диаграмма состояния системы Си—Ba [1]Рис. 2. Диаграмма состояния системы Си—Ba [1]
Рис. 2. Диаграмма состояния системы Си—Ba [1]
Рис. 2. Диаграмма состояния системы Си—Ba [1]
температуре 1000° через 81,5 и 92,5 ат. % Be; при 900 — 81,0 и 93,0 ат. % Be; при 700° — 80,8 и 95,5 ат. % Be соответственно [4].
Фаза 6, как сообщается в работе [1], плавится конгруентно при 1239 . Однако после анализа данных, приведенных в работах [3—51, следует заключить, что 6-фаза образуется по перитектической реакции: ж - рВс ^ 6.
Твердый раствор па основе меди (а-фаза) имеет грапецептрированную кубическую решетку с параметром а — 3,038 А при 2,1 вес. % Во [1].
Фаза р имеет неупорядоченную объемноцен- трированную кубическую решетку, параметр которой при 7,2 вес. (35,4 ат.)% Вс а = 2,79 А [1]. Фаза Р' имеет упорядоченную объемно- центрированную кубическую решетку типа CsCl: а = 2,69 — 2,70 zi Й1.
Фаза 6 имеет кубическую решетку типа MgCu2: а 5,952 А [1].
Рис. 3. Диаграмма состояния системы Си—Вс [2—5]
))>)L1a1))>)L1a1Рис. 4. Диаграмма состояния системы Си—В [41Рис. 4. Диаграмма состояния системы Си—В [41
)
)
>
)
L
1
a
1
)
)
>
)
L
1
a
1
Рис. 4. Диаграмма состояния системы Си—В [41
Рис. 4. Диаграмма состояния системы Си—В [41
Фаза [5Вр высокотемпературная, a afic—низкотемпературная модификации твердого раствора на основе бериллия.
Литература
Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов, т. 1. М-, Металлургиздат. 1962, с. 305—308
Абрикосов П. X.— Изв. сект. физ-хнм. апа.ъ, ИОНХ АН СССР, 1952, 21, 101—115.
Hammond М. L., Davinroy А. Т., Jacobson М. J.— Tecbn. Kept, АЕМВТП-223 (AD468684), 1965.
Jacobson М. J., Hammond М. L.— Trans. AIME, 1968, 242, N 7, 1385—1391.
Gelles S. H., Pickett J. J., Levine E. D., Nowak IP. B.— Inst. Metals, Monogr. liepts Scries, У 28, The Metallurgy ol Beryllium. London, 1963, p. 588—600.
Bassi G.— Z. Metallkunde, 1956, 47, N 6, 417.
Ilscher B.— Z. Metallkunde, 1958, 49. N 7, 349—356.
Block B., Kehl G. IL — Tians. AIME, 1959, 215, N 5, 878—879.
Медь — бор
Данные о диаграмме состояния системы Си — В приводятся в работах [1—5], причем в работах [2, 4| диаграмма построена во всей области концентраций сплавов, а в работах [1, 3] исследованы сплавы до 13 ат. % В. При построении диаграммы Си—В были использованы методы термического, рентгеновского и металлографического анализов |1—4], а также измерение твердости, микротвердости и электропроводности [1, 3].
Авторы работы [5] провели расчет наклона кривой ликвидуса в сплавах Си—В и нашли, что в области концентраций сплавов, богатых медью, наклон кривой ликвидуса па отдельных участках достигает 11,95 град/ат. % в противоположность работе [6], где указывается, что наклон кривой ликвидуса равномерен и не превышает 1,3 град/ат.%.
Па рис. 4 диаграмма Си—В приведена по данным работы [4]. Данные о температуре кристаллизации эвтектики, концентрации бора в эвтектике и фазе, находящейся в равновесии с твердым раствором на основе меди (а), противоречивы (см. табл. 1), вероятно, из-за труд-
Таблица 1. Данные о температуре и соетапе эвтектики в системе Си В ио данным различных авторов
Температура ав- тектики, °C
Состав автсктики, %
Фазы в зв- тектике
Литературный источник
вес
ат.
1060+2
2
10,7
а рСиЦ»
11]
1008
>Ю,7
а АР
[2]
1021+2
2
10,7
-13,3
а+СиВзг
[3]
1013
—2,5
«+Р
[41
пости приготовления сплавов медь—бор и различной чистоты исходных материалов.
Формула соединения СнВ22 была определена в работе [1] на основании данных химического анализа. Авторы [2] по данным рентгеновского анализа указывают па существование твердого раствора меди в боре — [3-фазы вместо борида меди. В работе [5] также делается заключение о существовании [3-твердого раствора. При температуре 950 в р фазе растворяется 2,8 ат. % Си.
Растворимость В в Си в твердом состоянии при эвтектической температуре равна 0,09 вес. (0,53 ат.) % [1] или около 0,05 вес. % [3], а при комнатной температуре — 0,06 вес. (0,35 ат.) % Be [1] или около 0,01 вес. % [3]. Параметр решетки «-твердого раствора по мере легирования сплавов бором меняется незначительно; так. в сплаве с 90 ат. % В а = 3,614 + 0,002 А [2]. При растворении меди в боре параметры гексагональной решетки [3-фазы увеличиваются и при 2,8 ат. % Си составляют |4): а = 11,08 А, с = 24.11 А (для чистого В: а = 10,97 А, с = 23,79 А).
Литература
Lihl F., Feischl О.— Metall, 1954, 8, 11 —19.
Wall F., Stormont В. W.— J. Loss — Common Metals, 1965, N 6, 423—433.
Слирягин A. IL, Keypm О. С. Труды Ин-та «Гипро- цветметобработка», 1965, вын. 24, с. 7.
Beier J., Petcow G. — Metall, 1970, 24^ N 10, 1083— 1086.
Bao M. V., Anderson B. N.— J. Less-Common Metals, 1971, 25, N 4, 427—430.
Рис. 5. Диаграмма состояния системы Си—V [1—3]Рис. 5. Диаграмма состояния системы Си—V [1—3]Рис. 6. Диаграмма состояния системы Си—Bi [4]Рис. 6. Диаграмма состояния системы Си—Bi [4]
Рис. 5. Диаграмма состояния системы Си—V [1—3]
Рис. 5. Диаграмма состояния системы Си—V [1—3]
Рис. 6. Диаграмма состояния системы Си—Bi [4]
Рис. 6. Диаграмма состояния системы Си—Bi [4]
Наиболее подробно во всей области концентраций сплавов диаграмма состояния Си—V изучена в работах [1—3] методами металлографического, термического и рентгеновского анализов. Сведения, сообщаемые в работе [4] по более ранним литературным источникам, противоречивы и неточны.
На рис. 5 приведена диаграмма состояния Си—V но данным [1—31. Интерметаллических соединений в системе не обнаружено. Имеет место твердый раствор на основе меди (а) и твердый раствор на основе ванадия (Р). В системе обнаружена широкая область несмешиваемости в жидком состоянии, простирающаяся в интервале 4,0—84,6 ат. % V (при температуре 1530°). Кривая расслоения, как показали расчетные данные, имеет максимум при приблизительно аквиатомпом составе и температуре около 2580°. Предполагаемое распределение фазовых полей выше монотектиче- ской кривой на рис. 5 показано пунктиром [31.
При температуре 1530 + 15° в системе наблюдается монотектическая реакция. Концентрация ванадия в мопотектике составляет 84,6 ат.%. При 1120 + 5° происходит перитектическая реакция ж^ р ^ са; содержание ванадия в перитектической жидкости состав ляет 0.4 ат.%. По данным [5] температурная остановка сплавов, содержащих 0,6—6,15 ат. (0,5—5,0 вес.)% V. соответствует 1085°.
Максимальная растворимость ванадия в твердом растворе па основе меди при 1120° составляет 0,8 ат. (0,64 вес) % и снижается до 0,1 ат. % при 20° [1, 2]. Авторы работы [6], используя метод измерения электросопротивления, получили значительно меныппе величины: при температурах 1000, 900, 800, 700, 600 и 500° растворимость V в Си составляет 0,114; 0,075; 0,04; 0,017; 0,008 и 0,004 ат. % соответственно.
Максимальная растворимость меди в ванадии при 1530 составляет 8 ат. % [2].
Литература
Савицкий Е. М., Дуисемалиев У. К.— Вести. АН КазССР, 1962, № 5, 55-60.
Савицкий Е. М., Барон В. В., Дуйсемалиев У. К., Ефимов 10. В.— Вести. АП КазССР. 1964, № 7, 38-44.
Ефимов 10. В.— Изв. АН СССР. Металлы, 1967, № 6, 163—167.
Хансен М., АнЭерко К. Структура двойных сплавов, т. II. М., Металлургиздат, 1962, с. 692.
-Эллиот Р. П. Структуры двойных сплавов, т. 1. М., «Металлургия», 1970, с. 395.
Eicke IL, IlahlEohm II. D.— Z. Mctallkunde, 1964, 55, 524—528.
Данные по системе Си—Bi. приведенные в работе [1], уточнены более поздними исследованиями [2—6]. Кривая ликвидуса системы построена в работах [2—4]. Используя метод химического анализа при отборе жидких проб из расплава после приведения его в равновесное состояние при различных температурах (от температуры плавления меди до эвтектической температуры), авторы [3] получили значения координат точек (определяли ат. % Bi) на кривой ликвидуса, которые подтвердили предыдущие исследования [1, 2].
На рис. 6 приведена диаграмма состояния системы Си—Bi, построенная по данным работы [4]. Диаграмма Си—Bi представляет собой простую эвтектическую систему, причем эвтектическая точка лежит очень близко к координате чистого Bi и отвечает 0,69 ат.% Си [3].
Температура плавления эвтектики составляет 270,6 + 1°, что на ~1° ниже температуры плавления чистого висмута [4]. Растворимость висмута в твердом растворе на основе меди мала и при 500° составляет 0,006 ат. (0,015 вес.) % 151.
Если в ранних работах [1] указывалось на отсутствие соединений в системе Си—Bi, то авторы [6] обнаружили в сплавах Си—Bi присутствие кристаллов метастабильного соединения, которое образуется в сплавах при температурах ниже 300°. Закаливая сплавы, содержащие 25—75 ат. % Си, после выдержки в течение 200 часов при различных температурах (300—600), можно наблюдать металлографически наличие большого количества игл указанного соединения. Определить структуру соединения рентгенографически не представилось возможным. Используя микрозонд, авторы установили вероятный состав метастабильного соединения CuaBi2 [6].
Литература
Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов, т. I. М., Металлургиздат, 1902, с. 331—333.
Taylor J. W.— Rev. metallurgic, 1957, 54, 960— 970.
Oelsen И7., Schiirman E., Buchholz D.— Arch. Ei- senhiittenwes., 1961, 32, N 1, 39—46.
Nathans M. W., Leider M. J.— J. Phys. Chem., 1962, 66, 2013—2015.
Bassi G.— г. Metallkundc, 1957, 48, 394—395.
Covington A. K., Groenwolt K., Howlett B. W.—
J. Inst. Metals, 1960—1961, 89, 291—292.
Медь — водород
Растворимость водорода в меди при давлении водорода 1 атм и при различных температурах показана на рис. 7 по данным работ [1] (пунктирная линия) и [2—4] (сплошная линия), при-
Рис. 7. Растворимость водорода в меди при давлении водорода 1 ат [1—4]
61,^27.7»
Рис. 8. Диаграмма состояния системы Си—Gd [1]
чем в работах [3, 4] исследована только высокотемпературная область. Работы [2—41 хорошо согласуются между собой. В точке плавления меди растворимость водорода при нагревании резко увеличивается — с 2 до 5,7 см3 в 100 г меди. При температуре 1100° в 100 г меди растворяется 5,76, при 1200° — 7,28 и при 1300° — 9,31 см3 Н2 [3]. Ниже температуры плавления меди растворимость уменьшается и при 450, 550 и 680° (при давлении водорода 1 атм) составляет 1,49 -Ю-4; 5,26-10-4 и 15,3- 10л ат. % Н соответственно [5]. По данным работы [6] приводятся следующие значе-
ния растворимости водорода в меди: 4,СМ0-4; 8,8-10-4 и 14.2 -10~4 ат. % Н соответственно при 432, 558 и 630°. В более поздней работе [7] авторы указывают значительно меньшую растворимость при 630° — 6,7-10-4 ат. % II. В этой же работе определена растворимость дейтерия в меди, которая при 630° составляет 6,0-10~4 ат. % Н.
В работе [8] на основании статистического анализа термодинамических функций разбавленного раствора водорода в меди построена кривая растворимости водорода в меди, которая совпадает с данными работы [1].
Растворимость водорода в жидкой меди пропорциональна корню квадратному из величины давления [3, 9].
В системе Си — II установлено существование гидрида и дейтерида меди: СиН и CuD 110]. Атомы меди в гидриде составляют плотную упаковку с параметрами решетки а = 2,89 + + 0,03 А, с - 4,63 + 0.05 А, da = 1,6.
Литература
Sieverts А.— Z. Mctallkunde, 1929. 21, N 2, 37—44.
Rontgen Р., Moller F.— Mctallwirtschaft, 1934, 13, 31—83, 97—100.
Bever В., Floe C. F.— Trans. AIME, 1944, 156, 149159,
Weinstein M., Elliot J. F.— Trans. AIME, 1963, 227, 285 -286.
Lieser R. IL, Witte H.— Z. phys. Chern., 1954, 202, 321—351.
Eichenauer W., Pebler A.— Z. Mctallkunde, 1957, 48, 373—378.
Eichenauer W., Loser W., Witte H.— Z. Metallkun- dc, 1965, 56, N 5, 287—293.
Выходец В Б., Демин В. Б., Гелъд П В., Менъ А. И., Фишман А. Я., Чуфаров Г. И.— Изв. АН СССР, Металлы, 1971, № 6, 71—77.
Phillips A. J.— Trans. AIME, 1947, 171, 17—46.
Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов, т. II. М., Металлургиэдат , 1962, с. 629—631.
Медь — вольфрам
Диаграмма состояния системы Си—W не исследовалась, поскольку было установлено, что при нормальном давлении вольфрам нерастворим в жидкой меди [1].
Литература
Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов. т. Ill М., Металлургиэдат, 1962, с. 693.
Медь — гадолиний
Методами металлографического, термического и рентгеноструктурного анализов исследованы сплавы, содержащие 70—100 вес. % Gd [1] (рис. 8). При температуре 700° и содержании гадолиния 85 вес. (14,1 ат.) % кристаллизуется
эвтектика по реакции ж Lt GdCu + аи<ь Соединение GdCu образуется по перитектической реакции (температура образования не установлена). Растворимость Си в твердом растворе на основе гадолиния (сщ<|) составляет меньше 0.2 пес. (0,5 ат.) % при эвтектической температуре.
Кроме соединения GdCu, в работе [2] сообщается о существовании в системе Си—Gd соединений GdCu2, GdCu4 и некоторое сомнение вызывает образование соединения GdCu6 (или GdCue).
В работе [3] указывается на существование в области сплавов, богатых медью, соединения GdCu7, которое будучи неустойчивым, распадается в процессе низкотемпературного отжига на GdCu5 и Си.
Соединение GdCu имеет кубическую решетку типа CsCl [1, 4] с параметром 3,503 + 0,001 А 14].
Решетка соединения GdCu2 идентифицирована объемноцептрировапной ромбической типа СеСн2: а = 4,320 + 0,005 А; в = 6,858 + 0,005 А; с = 7,330 ± 0,005 А 15].
Соединение GdCu5 имеет гексагональную решетку типа СаСцг„ параметры решетки: а = = 5,018 А, с = 4,117 А, da — 0.820 [6]. Однако в работе [2] сделано заключение, что действительный стехиометрический состав этого соединения GdCu4.
Соединение GdCu7 имеет гексагональную решетку с параметрами а 4,951 А, с = 4,172 А.
Литература
Copeland М., Kato II.— In: Physics and Material Problems of Reactor Control Rods. International Atomic Energy Agency, Vienna, 1964, p. 295—317.
Гшнейднер К. A.— В сб.: Сплавы редкоземельных металлов. М., «Мир», 1965, с. 152, 156, 388.
Buschow К. Н. J., Goot A. S.— Acta crystallogr., 1971, В 27, N 6, 1085.
Baenziger N. С., Moriarty J. L.— Acta crystallogr., 1961, 14, 948—950.
Storm. A. R., Benson R. E.— Acta crystallogr., 1963, 16, 701—702.
Wer nick J. IL, Geller S. — Acta crystallogr., 1959, 12, 662—665.
Медь — галлий
Диаграмма состояния системы Си—Ga исследовалась многими авторами методами металлографического [1—5], термического [1—3] и рентгеновского И —15] анализов, особенно подробно в области концентраций 20—30 ат. % Ga. Однако сведения о характере фазовых превращений в сплавах с 20—22 ат. % Ga противоречивы [2, 3, 5, 8]. На рис. 9 приведена диаграмма Си — Ga, построенная по данным работ [2—6]. В правом верхнем углу показано строе-
ГО V S3 С ГО "^JS м и го
। Н 1 ।। ®^ । S I1
и г^^^
Г "i ® " Т VI 81 7^’<7 7 м Ф И Ф =- Т 7 1 7 7 S'
Рис. 9. Диаграмма состояния системы Си—Ga [2—6]
пне сплавов в области 20—22 ат. % Са по данным работы [2]. На основной диаграмме эта область приведена согласно работе [5].
Система в целом характеризуется наличием нескольких промежуточных фаз, образующихся по перитектическим и перитектоидным реакциям. В процессе охлаждения из расплава кристаллизуются фазы а, 0, у, уг, у2, Тз и ®. При температурах 915, 836, 485, 468 и 254° протекают перитектические реакции образования промежуточных фаз по соответствующим реакциям: ж + a j± р; ж + 0 ^ у; ж Ц- у, ^ у3; ж + у2 j± у3; ж + у3 ^ 0 [2, 3].
Фаза а охватывает широкую область составов сплавов. Границы a-фазы при различных температурах по результатам металлографического [4] и рентгеновского [6] анализов приведены в табл. 2.
Таблица 2. Границы области a-фазы при различных температурах
Температура, °C
Конце нтра ци и Ga, ат. % по данным работ
Темпера тура, °C
Концентрация Ga, ат. % по данным работ
[4]
[61
[41
(61
915
16,2
16,4
600
20,2
19,6
900
16,5
16,6
500
19,7
19,4
800
18,2
18,0
400
19,3
19,2
700
19,4
19,1
300
19,0
18,8
620
20,2
19,7
200
18,6
Область существования P-фазы лежит между двумя перитектическими и одной эвтектоидной горизонталью в пределах 19,3; 27,45 и 23,7 ат. % Ga [2]; фаза Р испытывает эвтектоидное превращение (состав эвтектоидной точки 23,7 ат. % Ga) по реакции р ?± у + £ при температуре 616°. Эвтектоидный распад p-фазы подробно описан в работе [7]. При температуре 619° имеется еще одна горизонталь, соответствующая перитектоидной реакции образования ^-фазы: а + Р J2 £. При температуре около 332° и ниже в области сплавов с 21—23 ат. % Ga стабилизируется другая фаза — 15]. Такое строение диаграммы в области концентраций 21—23 ат. % Ga подтверждено результатами работы [8]. На кривых температурной зависимости модуля упругости и электропроводности (для сплавов с 22 и 23 ат. % Ga) имеющийся перегиб указывает на наличие полиморфного превращения при температуре 340° и отсутствие какого-либо превращения при 480°.
В противоположность этим исследованиям авторы [2] предполагают существование в указанной области двух превращений: перитектоид
ного а + £ ^2 при температуре 480° и эвтектоидного £ 22 Р + V при температуре 475° (см. рис. 9 правый верхний угол). По данным этих авторов фаза £ стабильна в области температур 616—480°; ниже 480° стабильна фаза.
Кривые солидуса фаз у и yj были определены металлографическим и рентгеновским анализом [3]. В интервале температур 645— 490° происходит у ^ у, превращение, представляющее собой упорядочение.
Исследование кристаллической структуры и параметров решеток проведено в работах [1, 3, 5 9-13, 15].
Значение параметра решетки твердого раствора на основе меди (a-фазы) по мерс легирования галлием увеличивается и при 20 ат. % Ga составляет а = 3,6991 А [13].
Наиболее богатая медью p-фаза является электронным соединением с отношением эле- ктрон/атом, равным 3/2. Фаза р имеет простую объемноцентрированпую решетку [1, 10].
Фаза £ имеет неупорядоченную плотноупа- кованную гексагональную решетку [5, 9, 10, 12, 13]. Параметры решетки £-фазы определены как а = 2,5970 А и с = 4,2440 А [6]; а = 2,5992 - 2,6013 А и с = 4,2442-4,2435 А [13]; а = 2,597—2,626 А и с = 4,233-4,280 А [12]. По данным работы [9] ^'-фаза является упорядоченной модификацией P-фазы. В работе [14], наоборот, сообщается о том, что решетка £'-фазы не упорядочивается после длительных отжигов при 200 и 110°.
Фаза у отвечает составу Cu9Ga4— 30,77 ат. (32,78 вес.)% Ga и является электронным соединением 21/13 [3, 11]. Решетка у-фазы соответствует решетке у-латуни. Фазы у17 у2 и у3 являются тремя мод: фикациями у-фазы, причем у! — упорядоченная модификация структуры у-латуни. В интервале существования фаз уп у2 и у3 (30—43 ат. % Ga) при повышении содержания Ga происходит сначала увеличение параметра решетки (до содержания ~ 34 ат. % Ga, т. е. пока существует yj-фаза), а затем уменьшение (когда образуется у2-фаза). В сплаве с 33,9 ат. % Ga а = 8,7387 4; в сплаве с 42,64 ат. % Ga а = 8,635 А [3].
В области, богатой Ga, существует 6-фаза, которая аналогична фазе СнА12 в системе Си—А1 и соответствует формуле CuGa2 [3]. CuGa2 имеет тетрагональную решетку с а = 2,836 А и с = 5,843 А [15].
Литература
Weibke F.— Z. anorg. Chern., 1934, 220, 293—311.
Hume-Rother>i W., Raynor G. V.— J. Inst. Metals, 1937, 61, 205—222.
Betterton J. O., Hume-Rothery W.— J. Inst. Metals, 1951—1952, 80, N 8, 459—468.
Пите-Rothery W., Mabbott G. W., Channel- Evans R. M.— Philos. Trans. Roy. Soc. London, 1934, A233, 1—97.
Kittl J. E., Massalski T. B.— J. Inst. Metals, 1904—1965, 93, N 6, 182—188.
Given E. A., Rowlands V. W.— J. Inst. Metals, 1940, 66, N 10, 361—378.
Spencer C. W., Mack D. J. — J. Inst. Metals, 1955—1956, 86. N 12, 461—466.
Lang W.— Z. Metallkunde, 1958, 49, N 8, 424— 425.
Пите-Rothery W., Reynolds P. W., Rah nor G. V.— J. Inst. Metals, 1940 , 66, N 6, 191—207.
Пите-Rothery Ж, Raynor G. V., Reynolds P. П ., Packer H. K.— .1. Inst. Metals, 1940, 66, 209—239.
Пите-Rothery W., Bettrton J. O., Reynolds P. W.— J. Inst. Metals, 1951—1952, 80, N 11, 609—616.
Burkhard W., Schubert K.— Z. Metallkunde, 1959, 50, N 8, 442—452.
Massalski T. B., Cockayne B.— Acta metallurgy 1959, 7, N 12, 762—768.
Kittl J. E., Massalski T. B.— J. Appl. Phys., 1962, 3, 242—243.
Zintl E., Treusch O.— Z. phys. Chem., 1936, 34, 225—237.
Медь — гафний
Диаграмма состояния системы Си—Ш исследовалась методами высокотемпературной металлографии [1], металлографического и дифференциального термического анализов [1—2], рентгеновского и микрорентгеноспектральпого анализов [1—5].
На рис. 10 приведена диаграмма Си—НЕ, построенная в области концентрации 85—100 ат. % Ilf с использованием данных работ [1], а в области составов 0—85 ат. % Ш по данным работы [2]. В верхней части рисунка показано строение диаграммы до 2 вес. % НГ по результатам работы [3]. Система характеризуется наличием четырех соединений, одно из которых образуется по перитектической реакции при 990° (ж + Hf2Cu3 ^ Hf2Cu5), а три других плавятся копгруентно при температурах 1310° (Hf2Cu); 1015° (НГ,Сн3) и 1110° (ШСн3) [I]. При температуре 1295 + 10°, 980°, 970° и 950° протекают эвтектические превращения по реакциям ж ;± Ш, + Hf2Ca [1]; ж^ Hf2Cu3+ + Hf2Cu; ж ^ Ш2Сп5 + IIf.,Cu3; ж j± а + + HfCu3 [2] соответственно. При температуре 1540 -Ь 15° протекает превращение Hfp S? Hfa + + ж [I].
В отношении строения сплавов в области составов, богатых гафнием, данные работ [1] и [2] несколько отличаются друг от друга, однако предпочтение следует отдать работе [1], поскольку сплавы в области 85—100 ат. % Ilf исследованы более тщательно.
Имеются также отличия в температуре ближайшего к меди эвтектического превращения и формуле соединения, находящегося в равновесии с твердым раствором на основе меди. По данным [2] эвтектическое превращение про
текает при 950°, в работе [3] указывается температура 970°. Ближайшее к меди соединение в системе Си—Ш определено как HfCu3 [2] или Hf2Cu7 [3].
Данные о растворимости Ш в a-твердом растворе на основе Си приводятся в работах [3, 4]. При эвтектической температуре растворимость составляет 0,96 вес. (0,41 ат.) % Ilf и уменьшается с понижением температуры [3] (см. рис. 10 вверху).
Соединение Hf.2Cu имеет тетрагональную решетку, параметры которой а = 3,1695 + 0,0002 А и с = 11,1333 + 0,0004 А [5].
Соединения Hf2Cu, Hf2Cu3 и Hf3Cu5 изо- структурны соединениям соответствующих сплавов системы Си—Zr [2].
Литература
Pieraggi В., Dabosi F., Armand М.— J. Nucl. Mater. 1974, 52, N2, 336—338.
Маркие В. Я., Петьков В. В., Стороженко А. И., Иванченко В. Г., Горский В. В.— Изв. АН СССР. Металлы, 1974, № 2, 209—213.
Watanabe Ryoji.— J. Japan Inst. Metals, 1966, 30, N 8,754.
Reinbach R.— Z. Metallkunde, 1960, 51, 292—294.
Nevitt M. V., Downey J. M.— Trans. AIME, 1962, 224, 195—196.
Медь — германий
Изучение диаграммы состояния системы Си— Ge проводилось многими исследователями, однако данные о строении сплавов в области концентрации 20—30 ат. % Ge были противоречивыми [1—6]. Авторы работы (71. используя методы термического, металлографического и химического анализов, провели детальное исследование диаграммы в области составов сплавов с 22— 100 ат. % Ge и, в общем, подтвердили результаты работы [61, проведенные методом высокотемпературной рентгенографии.
Па рис. 11 приведена диаграмма состояния Си—Ge согласно работе [7]. Часть диаграммы (от 0 до 22 ат. % Ge) построена по данным 11, 2, 8].
Ликвидус сплавов состоит из пяти ветвей первичной кристаллизации фаз а, £, еп и и Go, причем фаза et образуется непосредственно из расплава при температуре 747° и 23,5 ат. % Ge [7] (на кривой ликвидуса в этой точке имеется максимум). При охлаждении сплавов протекают следующие реакции: перитектическая при 824°:
ж (17,5 ат. % Ge) + а (12,0 ат. % Ge) z±
С (12,8 ат. % Ge) [11;
эвтектическая при 743,5°:
ж (21,95 ат. % Ge) ^± £ (18,3 ат. % Ge) + + е, (23,0 ат. % Ge) [7];
Рис. 10. Диаграмма состояния с»с- темы_Си Hf(l,2]
°C
зоо
1100
1000
900
BOO
700
600
500
ООО
Си 102030 НО 50 ЬО 70809010L
Бе. ат. °7о
Рис. 11. Диаграмма состояния системы Си- Се 11, 2, 7, 8]
перитектическая при 698 :
ж (30,3 ат. % (-е)6,(23,75 ат. "о Ge) *
^ 1) (26,05 ат. % Ge) [71;
эвтектическая при 644°:
ж (36,5 ат. % Ge) ^ т] (26.5 ат. % Ge) + + Ge [71
Фаза «-твердый раствор па основе меди существует в системе ~ до 10 ат. % Ge. Границы ос- фазы при различных температурах по данным металлографического [2] и рентгеновского [8] анализов приведены в табл. 3.
Таблица 3. Границы a-фазы в системе Си—Ge
Тем по ра- турв, °C
Концентрация Ge (ат. %) по данным
Температура, °C.
Коеецснт рация Ge <ат. %) по ранным
PI
IS]
PJ
[S]
821
11,4
500
10,2
10,1
800
11,6
п,з
400
10,0
9,6
701 >
11,0
10,9
300
9,75
9,2
600
10,6
10,4
200
-—■
8,7
Границы существования ^-фазы, установленные в работе [21, приведены в табл. 4.
Таблица 4. Границы фазы £ в системе Си Ge
Темпера- тура, °C
Концентрация Ge (ат. %) на границе
ala-V-t,
ь^+с
е/с+е.
М+е
800
12.5
14
750
12,2
17,5
—
—
700
12
—■
18,4
—
600
11,8
—
18,2
—
500
11 ,6
-—
—
17,9
400
Н ,5
—
——
17,4
300
11,4
—
16,9
Фаза е, стабильна внутри области составов сплавов, лежащих в пределах 23,0—23,8 ат. % Ge [71 (см. верхний рис. 11, крупный масштаб). При 549,5' Е,-фаза претерпевает превращение и переходит в е-фазу, однако характер реакции (перитектоидный или эвтектоидный) установить пе удалось [7].
Фаза е образуется по перитектоидной реакции при 636°—в, (23,8 ат. % Ge) + ц (26,1 ат. % Ge) е (24,8 ат. % Ge) и лежит в пределах 23,1—25,1 ат. % Ge. Граница е/е + Ge проходит почти вертикально.
Область существования трфазы находится в пределах 26,1 ат. % Ge (при 698—636°) и 26,65 ат. % Ge (при 644°). При температуре 614 и 26,25 ат. %Ge q-фаза претерпевает эвтектоидное превращение: q ^2 в + Ge.
Растворимость Си в Се пезпачптелЬ11я [9, 10].
Параметр решетки « твердого раствора приводится в работах [11, 12]. По мере легирования меди германием параметр решетки «фазы увеличивается и при 10 ат. % Ge а — 2,5835 V [12].
£ фаза имеет нормальную плотпоупаковап- ную гексагональную решетку, параметры которой были определены в работах [11, 12]. По данным [111 при повышении содержания герма ния параметр а увеличивается от 2,5845 до 2,6035 4, а с от 4,2243 до 4,2437 4. Предполагается, что ^-фаза является электронным соединением 3/2, отвечающим составу Cu5Ge [11. 13].
Структура Ej в работе [6] описана как искаженная форма объемпоцептрированной кубической решетки с параметрами а = 4,20 А и da = 1.2. Состав Е1-фазы указан равным 24,1 ат. % Ge. В работе [7] структура е, не определялась, по состав, соответствующий максимуму на кривой Л1 квидуса, указан 23,5 ат. % Ge.
Фаза е (Cu3Ge) имеет решетку, изоструктур- ную с Cu3Ti (искаженная гексагональная) с параметрами: а = 5,23 А; 6 = 4,55 А, с = 4,20 А [19].
Фаза 1] имеет объемноцептрированную кубическую решетку, содержащую дефекты [61.
Литература
Hume-Rothery W., Mabbot С. Ж, Channel,-Etans К. М.— Philos. Trans. Roy. Soc. London, 1934 A233, 1—97.
Hume-Rothery Ж, Raynor G. V., Reynolds P Ж, Packer II. K.— J Inst. Metals, 1940, 66, N 7 209—239.
Weibke F.— Mctallwirtschalt, 1936, 15, 299—321.
Schwarz R., Elstner G.— Z. anorg. Chern., 1934, 217, 289—297.
Maucher H.— Forschungsarb., Metallkunde und Ron- tgenmetallographie, 1936, N 20.
Schubert K., Brandauer G.— Z. Metallkunde, 1952, 43, N 7, 262—268.
Reynolds J.. Hume-Rothery W.— J. Inst. Metals, 1956—1957, 85, N 4, 119—127.
Owen E. A., Rowlands V. Ж— J. Inst. Metals, 1940, 66, 361—375.
Эллиот P. П. Структуры двойных сплавов т. 1. М., «Металлургия», 1970, с. 378.
Кузнецов Г. М.— Изв. вузов. Цветная металлургия, 1966, № 4, 95—98.
И. Owen Е. A., Roberts Е. Ж— Philos. Mag., 1939, 27, 294-327.
Massalski Т. В., Cockayne В.— Acta inetallurg., 1959, 7, N 12, 762—764.
Hume-Rothery VP., Reynolds P. Ж, Raynor G. V.— .1. Inst. Metals, 1940, 66, № 6, 191—207.
Медь — гольмий
Диаграмма состояния системы Си—Но исследована в области концентраций сплавов, богатых Си (до 0,2 вес. % Но) [1], методами
Рис. 12. Диаграмма состояния системы Си—Но [1]
Рис. 13. Диаграмма состояния системы Си—Dy [1—21
металлографического и дифференциального термического анализа; были определены кривые солидуса и растворимости Но в твердом растворе на основе меди (а).
На рис. 12 приведена часть диаграммы состояния Си—По по данным [1]. Предельная растворимость Но в меди при эвтектической температуре 868° равна 0,06 вес. (0,02 ат.)% Но
и практически не меняется с понижением температуры до 500°. Структура соединения, богатого Си, в работе [Ц не определялась.
В системе Си—По обнаружено несколько соединений. По данным [2] НоСиБ имеет гексагональную решетку с параметрами а = 4,960 А, с = 4,016 А. В работе [3] указанный структурный тип приписан соединению НоСи4 (я = = 4,960 А, с = 4, 117 А), а соединению НоСи5 отвечает кубическая решетка типа АиВе5 (а = = 7,016 А). ПоСи2 [4, 5] имеет ромбическую решетку типа СеСи,, а = 4.280 + 0,005 А; Ъ = = 6,759 ±0,005 А; ' с = 7,290 + 0,005 А [4], а ПоСи— кубическую решетку типа CsQ (« = = 3,445 + 0,002 А) [6].
Литература
Wunderlin W. J., Beaudry В. J., Daane А. Н.— Trans. AIME, 1963, 227, N 6, 1302—1305.
Dwight A. E.— Trans. ASM, 1961, 53, 479—500.
Савицкий E M., Терехова В. Ф. Сплавы редкоземельных металлов. М., «Паука», 1975, с. 102 — 103.
Storm А, В., Benson JR. Е.— Acta crystallogr., 1963, 16, 701—702.
Sherwood В. C., Williams Н J., Wernick J. H.— J. Appl. Phys., 1964, 35, 1049—1050.
Chao С. C., Luo II. L., Duwez P.— J. Appl. Ph ,'s., 1964, 35, 2 57—258.
Медь — диспрозий
Методом металлографического анализа и измерения удельного электросопротивления была исследована растворимость диспрозия в меди в твердом состоянии и установлено, что со стороны меди в системе образуется эвтектика при 850—870 [1]. Формула соединения, входящего в эвтектику, не определялась. Растворимость диспрозия в твердом растворе на основе меди незначительна. При эвтектической температуре она составляет 0.05—0.07 вес.% [1] (рис. 13. верх) 111.
Сплавы при концентрациях 70—100 вес.% 1)у изучались в работе [21 методом металлографического, термического и рентгеноструктурного анализа (рис. 13). В указанной области составов при температуре 775 п содержании 88 вес. (74,1 ат.)% Dy кристаллизуется эвтектика, состоящая из твердого раствора Си в Dy (а»у) и соединения DyCu. Соединение DyCu образуется по перитектической реакции (температура образования не установлена). Растворимость Си в твердом растворе па основе диспрозия составляет меньше 0,2 вес. (0,51 ат.) % [2]. Кроме соединения DyCu, в системе возможно существование соединений DyCn2, DyCut, DyCus (или DyCue) [3].
В работе [4] в области сплавов, богатых Си (80—90 ат. % Си), было обнаружено сущест
вовапие соединения DyCu7, которое оказалось неустойчивым и в результате низкотемпературного отжига распадалось на DyCu5 и Си.
Соединение DyCu имеет кубическую решетку типа CsCl [1, 5, 6J с параметром а = 3,460 + + 0,003 А 17]. Соединение DyCu2 имеет объемно- центрированную ромбическую решетку типа СеСп2: а = 4,300 + 0,005 А; Ъ = 6,792 + 0,005 А, с = 7,300 + 0,005 А [6]. Соединение DyCu5 имеет гексагональную решетку [4]. Решетка соединения DyCu7 гексагональная с параметрами а = 4,932 А, с = 4,157 А [4].
Литература
Бочвар II. Р., Лысова Е. В,— В со.: Редкие металлы в цветных сплавах. М., «Наука», 1975, с. 12—16.
Copeland М., Kato Н.— In: Physics and Material Problems of Reactor Control Rods. Vicuna, International Atomic Energy Agency, 1964, p. 295—317.
ГшнейЭнер К. А. Сплавы редкоземельных металлов. М., «Мир», 1965, с. 157, 388.
Buschow К. Н. J., Goot A. S.— Acta crystallogr., 1971, В 27, N 6, 1085.
Baenziger N. С., Moriarty J. L.— Acta crystallogr., 1961, 14, 948—950.
Chao С. C., Luo II. L., Duwez P.— J. Appl. Phys., 1964, 35, 257—258.
Storm A. K., Benson К. E.— Acta crystallogr., 1963, 16, 701—702.
Медь — европий
Методом рентгеновского анализа установлено, что решетка ЕиСн, является ромбической типа СеСи2, параметры которой следующие: а = = 4,45 + 0,01 А; 6 = 7,25 + 0,01 А;с = 7,54 + + 0,01 А (1].
Литература
Storm А. В., Benson К. Е.— Acta Crystallogr., 1963, 16, 701—702.
Медь —- железо
Диаграмма состояния системы Си—Ге исследовалась многими авторами, результаты проведенных работ подробно анализируются в работах [1, 2]. Большое количество противоречивых данных относилось к вопросу о полной или частичной смешиваемости Си и Ге в жидком состоянии. В результате было установлено отсутствие расслаивания в системе Си—Ге, однако для переохлажденного состояния (степень переохлаждения 100° и больше) расслаивание имеет место [3]. Область расслаивания почти симметрична оси, соответствующей эк- виатомпому составу, а критическая температура смешивания лежит па 20° ниже температуры ликвидуса при эквиатомном составе.
На рис. 14 приведена диаграмма состояния Си—Ге, построенная на основании работы [4],
Рис. 14. Диаграмма состояния системы Си—Ес [4]
Рис. 15. Диаграмма состояния системы Си—Аи [3—7]
выполненной методами калориметрического анализа и термодинамического расчета. В системе имеются три области первичной кристаллизации фаз е, у и 6. Установлено наличие двух перитектических и одного эвтектоидного превращения, протекающих при температурах 1480, 1094 и 850е по реакциям: ж (89,7 вес. % Ге) + + 6 (93,2 вес. % Ге) ^ у (92,6 вес. % Ге);
ж (2,8 вес. % Fe) -4- у (92,0 вес. % Fe) ^2 j- е (4,0 вес. % Fc); у (97,9) нес. % Fe) ^ ^ « (98,6 вес. % Fe) + е (1,3 вес. % Fe).
Границы е-фазы (твердого раствора па основе Си) построены в соответствии с данными микроскопического [5] и рентгеновского [6] анализов. Данные, приводимые в более поздних исследованиях 17], соответствуют работе [6]. Раство- римость Fe в Си при 1025, 900, 800 и 700° составляет 2,5; 1,5; 0,9 и 0,5 вес. % Fe соответственно.
Растворимость Си в «уе приводится в работах [8—10], а в уге — в работах [4, 10, 11], причем данные [4] и [11] хорошо совпадают и свидетельствуют о наличии ретроградного солидуса. Растворимость Си в 6уР определена в работах [4, 12].
Параметр решетки для твердого раствора на основе меди (е) приведен в работе [6]: для сплава. содержащего 2,39 ат. % Fe, а = 3,6092 А (для чистой Си а = 3,6076).
Параметр решетки аке (ОЦК) возрастает с 2,8662 Р 0,0002 А до 2,8682 А при добавлении 0,38 ат. % Си [9].
Литература
Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов, т. II. М., Металлургиздат, 1962, с. 622—625.
Вол А. Е. Строение и свойства двойных металлических систем, т. II. М., Физматгиз, 1962, с. 749—762.
Nakagara У. — Acta metallurg., 1958, 6, N 11, 704—711.
Oelsen IV., Schiirmann E., Florin C.— Arch. Eisen- huttenwes., 1961, 32, N 10, 719—728.
Hanson D., Ford. G. W.— J. Inst. Metals, 1924, 32, 335—361.
0. Anderson A. G. H., Kingsbury A. IV.— Trans. AIME, 1943, 152, 38—47.
Ill анк Ф. Структуры двойных сплавов. М., «Металлургия», 1973, с. 307—308.
Wriedt И. A., Darken L. S.—■ Trans. AIME, 1960, 218, N 1, 30-36.
Abrahamson E. P.# Lopata S. L.— Trans. AIME, 1966, 236, N 1, 76—78.
Harvig H., Kirchner G., Hillert M.— Metallurg. Trans., 1972, 3, N 1, 329—332.
Бочвар А. А., Екатова А. С., Панченко E. B., СиЭохин Ю. Ф.— Докл. AH СССР, 1967, 174, № 4, 863—864.
Hellawell A., Hume-Rothery W.—■ Phylos. Trans. Roy. Soc. London, 1957, A249, N 968, 417 —459.
Медь — золото'
Подробный обзор статей, опубликованных по системе Си—Аи, приведен в работах [1, 2], причем значительное внимание в этих работах уделено исследованию фазовых превращений в твердом состоянии.
На рис. 15 приведена диаграмма состояния Си—Аи, построенная по данным работ [3—7]. Система характеризуется наличием непрерывного ряда твердых растворов. Кривые ликви
дуса и солидуса, определенные методом термического анализа, касаются при 56 ат. (80 вес.)% Аи, и этот минимум соответствует температуре 910° [3].
Ниже линии солидуса в системе Си—Аи в результате упорядочения образуются соединения AuCu3, AuCu и Au3Cu.
Температура превращения порядок z2 беспорядок в АиСи3 соответствует ~390° [1, 4, 5]. В некотором интервале составов сплавов, близких к AuCu3, автор работы [6], использовав метод рентгеновского анализа, указывает на существование трех структурных форм: неупорядоченный «-твердый раствор, AuCu3II и AuCu3L Согласно этим данным три фазовые об ласти A uCu 31 А uC ц3 П, A uCu 311 и А иСи 31 4- + « находятся между границами, приведенными в работе [5] при 31,6 ат. % А и (см. рис. 15).
Упорядоченная фаза АиСи имеет две модификации — AuCuI и AuCuII [1, 2]. В сплавах, содержащих от ~38 до ~ 60 ат. % Ап, в твердом состоянии имеют место два превращения: « ^ i^i AuCuII, которое протекает при 410°; и AuCuII ^2 AuCuI, температура которого составляет 378° [1].
Соединение Au3Cu существует в интервале концентраций 61,5—91 ат. % Аи [10]. Оно образуется по перитектоидной реакции: а + + AuCu ^2 Au3Cu при температуре 230—240° по данным различных авторов. Критическая температура для сплава стехиометрического состава ~ 190—200е [1].
В твердом состоянии при содержании ~ 36 ат. % Аи и температуре 284° имеет место эвтектоидное равновесие, соответствующее распаду неупорядоченной «-фазы одновременно па две упорядоченные фазы АиСи3 и AuCu [5]. Ниже эвтектоида располагается двухфазная область AuCu3 + AuCu. простирающаяся от 35 до 40 ат. % Аи.
Параметр решетки «-твердого растворг! (гра- нецентрироваипая кубическая) постепенно возрастает при легировании сплавов золотом и изменяется от значения, соответствующего параметру решетки чистой Си, до соответствующего параметру решетки чистого Ан, несколько отклоняясь от правила аддитивности [1, 2].
Фаза AuCuI имеет упорядоченную тетрагональную структуру, фаза AuCuII — упорядоченную ромбическую структуру. Параметры решеток этих фаз изменяются в зависимости от условий термообработки [1].
Фаза AuCu3I имеет кубическую структуру с параметром решетки, изменяющимся в зависимости от состава и степени упорядочения [1].
Фазе AuCu3II свойственна тетрагональная решетка, элементарная ячейка которой состоит из 18 элементарных ячеек AuCu3I, помещенных
о ево еврядом друг с другом, с антифазной доменной границей после 9 ячеек [9, 10].
о е
в
о е
в
Кристаллическую структуру сплавов вблизи состава Au3Cu изучали как в неупорядоченном, так и в упорядоченном состоянии, параметр решетки меняется в зависимости от степени упорядочения и термообработки [1].
Литература
Вол Л. Е., Каган. И. К. Строение и свойства двойных металлических систем, т. HI. М., «Наука», 1976, с. 80—123.
Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов, т. I. М., Металлургиздат, 1962, с. 217—223.
Bennett Н. Е.—1. Inst. Metals, 1962—1963, 91, N 4, 158.
Airoldi G., Asdente M., Rimini E.— Philos. Mag., 1964, 10, 43—48.
Rhines F. N., Bond W. E., Rummel R. A.— Trans. ASM, 1955, 47, 578—598.
Scott R. E.— J. Appl. Phys., 1960, 31, 2112—2117.
Marcinkowsk< M. J., /.well L.— Acta metallurg., 1963, 11, N 5, 373—390.
Эллиот P. П. Структуры двойных сплавов, т. 1. М,, «Металлургия», 1970, с. 112.
Шанк Ф. Структуры двойных сплавов. М., «Металлургия», 1973, с. 107—108.
Toth R. S., Sato Н.— J. Appl. Phys., 1964, 35, 698—703.
Медь’—(Индий
Данные о] диаграмме состояния системы Си—In по результатам термического, металлографического и рентгеновского анализов приводятся в работах [1—11]. Во всем интервале концентраций эта система изучена в работе [1]. Остальные авторы исследовали только определенную область составов. Так, область концентраций сплавов 0—12 ат. % In изучена в работах [2, 3]; 0—25 ат. % In — [4]; 26—35 ат. % In— [5]; 33—39 ат. % In — [6]. На рис. 16 приведена диаграмма Си—In, построенная по данным указанных работ. Часть диаграммы при 40—100 ат. % In приведена по данным [1] (других исследований в этой области проведено нс было).
Ликвидус системы состоит из шести ветвей первичной кристаллизации фаз а, р, у, т], <р и In, причем фаза у кристаллизуется по кривой с максимумом при 682,3° [2]. При охлаждении сплавов протекают три перитектические и две эвтектические реакции.
Перитектические реакции Эвтектические реакции ж + а д?Р при 710 , ж д2 у + р при 677°, ж + у т± д при 667°, ж j± гр + In при 153°. ж + и ^ ср при 310°,
Границы существования a-твердого раствора индия в меди определены в работах [1—4] методами микроскопического [4] и рентгенов
ского [1—3] анализов. На рис. 16 границы а/а + р и а/а + 6 приведены по работе [3]. В области температур 710—575° результаты работ [2—4] хорошо согласуются между собой. В интервале 575—470° наблюдается совпадение данных [21 и [3] и некоторое отличие от [4]. В работе [1] приводятся более высокие значения растворимости (при 450—200° 5— 4 ат. % In).
Область существования p-фазы ограничена составами 18; 24,5 и 20,2 ат. % In [4]. При температуре 575° p-фаза в результате эвтектоидного превращения распадается на а- и 6-фазы.
Фаза у существует в системе только при сравнительно высоких температурах. При температурах 617 и 613° фаза у претерпевает эвтектоидный распад по реакциям (рис. 16, а): у (27,7 ат. % In) у± р (21,8 ат. % In) + 6 (28,9 ат. % In) и у (31,3 ат. % In) ^ 6 (30,6 ат. % In) + г; (33,1 ат. % In) [2].
Границы, разделяющие области у/у + р и у/у + 'I* определенные микроструктурным анализом, идут почти вертикально [2]. При температуре 630° и содержании 30,15 ат. % In имеет место превращение у ^ 6. Область существования 6-фазы находится в интервале 29—30,5 ат. % In. Границы областей 6/а + 6 и 6/6 + т] ниже 500° идут почти вертикально [2].
В сплавах, содержащих 33—39 ат. % In, существует фаза г] [1, 2]. Однако в этой области составов в работе [6] обнаружено вместо одной пять фаз (рис. 16, б\ Высокотемпературная модификация фазы ц Cu2In (L), устойчивая в интервале 660—440°, при охлаждении последовательно превращается в Сн21п (Л), устойчивую в интервале 350—480° (или Сп71па), Сп21п (4'), устойчивую при 300—450°, и Сп21п (5), устойчивую при более низких температурах. В этой же области существует фаза С, образующаяся по перитектоидной реакции при 350°.
Данные о параметре решетки а-твердого раствора на основе меди приведены в работах [1—3, 7]. При содержании 10,5 ат. % In а = = 3,7120 А [3].
Фаза Р — электронное соединение с электронной концентрацией 3/2 и идеальным составом Сп31п [8] — имеет объемноцентрированную кубическую решетку с о = 3,002 А [1].
Фаза у стабильна только при высоких температурах, имеет кубическую структуру типа у-латуни [5] и параметр решетки а = 9,250 А для сплава с 29,6 ат. % In, закаленного с 650°. По данным [9] состав СпДпд (30,77 ат. % In), соответствующей электронной концентрации 21/13, лежит вне области у-фаза (вблизи ее границы).
Фаза 6 по данным [5] имеет тетрагональную решетку с параметрами а = 8,99 А, с = 9,16 А, с!а = 1,02; по данным [10] 6-фаза является
8.8.9.9.10.10.11.11.сверхструктурой типа NiAl. В работе [11] па рентгенограммах 6-фазы были обнаружены одновременно линии сверхструктуры и лицин тетрагональной решетки. Фаза i] Си21и (Л) имеет структуру типа NiAs (гексагональная структура); фазы А и А' являются сверхструктурами с небольшим различием в положении сверхструктурных рефлексов [6].
8.
8.
9.
9.
10.
10.
11.
11.
489.
Hume-Rothery W. В., Reynolds Р. IV., Raynor G. V.— J. Inst. Metals, 1940. 66, i\ 6, 191—202. Hume-Rothery W., Betterson J. O., Reynolds J.— J. Inst. Metals, 1951—1952, 80, 609—616.
Hellner E., Laves F.— Z. Naturforsch., 1947, 21, 177—183.
Corderoy D. J. H., Honeycomb R. W. K.— J. Inst. Metals, 1963—1964, 92, 65—69.
Медь — иридий
Литература
IVetbfce F., Eggers H.— Z. anorg. Chern., 1934, 220, 273-292.
Owen E. A., O'Donnell R. A. E.— J. Inst. Metals, 1952—1953, 81, N 10 , 479- 480.
Jones R. O., Owen E. A.— J. Inst. Metals, 1953— 1954, 82, N 9, 445—448.
Raynor G. V., Reynolds P. W., Packer 11. h.— J. Inst. Metals, 1940, 66, N 7, 209—239.
Reynolds J., Wiseman W. A., Hume-Rothery W. B. — J. Inst. Metals, 1951—1952, 80, N 12, 637—640.
Jain К. C., Ellner M., Schubert K.— Z. Metall- kunde, 1972, 63, N 8, 456—461.
Методом металлографического, термического и рентгеновского анализов в работе [1] исследована диаграмма состояния Си—1г (рис. 17). В системе при температуре 1138 4- 5° протекает перитектическое превращение ж (4 ат. % 1г) + Р (97 ат. % 1г) ^ а (8 ат. % Jr). Растворимость иридия в твердом растворе на основе меди (а) с понижением температуры уменьшается и при 1020, 860 и 700 составляет 6,5; 5,5 и 3,1 ат. % 1г соответственно. В ранней работе [2] приводятся более низкие значения: при 850—900 растворяется 0.48 ат.
Рис. 17. Диаграмма состояния системы Си—Ir [1JРис. 17. Диаграмма состояния системы Си—Ir [1JРис. 18. Диаграмма состояния системы Си- Yb [2]Рис. 18. Диаграмма состояния системы Си- Yb [2]
Рис. 17. Диаграмма состояния системы Си—Ir [1J
Рис. 17. Диаграмма состояния системы Си—Ir [1J
Рис. 18. Диаграмма состояния системы Си- Yb [2]
Рис. 18. Диаграмма состояния системы Си- Yb [2]
(1,5 вес.) % Jr. Растворимость меди в твердом растворе „а основе 1г (|3) составляет 1,4; 3; 3,2; 5,1 и 7,3 ат. % Си при температурах 800, 1090, 1200, 1400 и 1600" соответственно. При температуре выше 11383 наблюдается ретроградный ход кривой солидуса.
Литература
Raab Е., Roschel Е.— Z. Metallkunde, 1969, 60, N 2, 142—144.
Linde J. О.— Ann. Physik, 1932, 15, 226.
Медь — иттербий
Диаграмма состояния системы Си—Yb исследована методами дифференциального термического, рентгеновского, металлографического и магнитного анализов [1—2]. На рис. 18 приведена диаграмма Си—Yb, построенная по данным работы [2]. В верхнем углу рисунка показана часть диаграммы по данным [3].
В системе обнаружено пять металлических соединений, из которых одно Yb2Cu9 плавится конгруентно при 937°, а остальные — YbCu, YbCu2, Yb2Cu7 и YbCu5 — образуются по перитектическим реакциям при 628, 757, 825 и 879° соответственно. При температурах 472 и 859° кристаллизуются две эвтектики:
ж (73,5 ат. % Yb) 75 Yb + YbCu и ж (10 ат. %Yb) 75 YbCu5 + Си.
В работе [3] методом металлографического анализа и измерения удельного электросопротивления определена растворимость Yb-в твердом растворе на основе Си. При эвтектической температуре (850—870°) растворимость составляет 0,07—0,05 вес. % Yb и уменьшается с понижением температуры.
Соединение YbCu имеет орторомбическую структуру типа FeB, параметр решетки а = = 7,568 А; Ь = 4,260 А, с = 5,771 А.
Соединение YbCu2 имеет ромбическую решетку типа СеСи, параметры которой составляют а = 4,291 А; Ъ = 6,899 А, с = 7,386 А (по данным [2]) и а = 4,28 + 0,01 А, Ъ = 6,76 + 0,01 А, с = 7,40 + 0,01 А (по данным [4]).
Решетка соединения YbCu6 гексагональная типа СаСиБ, параметры решетки а = 4,994 А, с = 4,126 А [2].
Литература
Jandelli A., Palenzona А.— Colloq. intern. CNR, 1970, N 180/1, p. 159—164.
Jandelli A., Palenzona A. — J. Less-Common Metals, 1971, 25, N 3, 333—335.
Бочвар H. P., Лысова E. В.-— В кв.: Редкие металлы в цветных сплавах. М., «Наука», 1975, с. 12—16.
Storm A. R., Benson К. Е.— Acta crystallogr., 1963, 16, 701—702.
Y, am. %
Рис. 19. Диаграмма состояния системы Си—Y [1]
Медь — иттрий
Диаграмма состояния системы Си—Y была исследована методами металлографического, рентгеновского анализа и определения температур начала плавления сплавов [1—3). На рис. 19 приведена диаграмма Си —Y по данным работы [1]. В системе обнаружено четыре металлических соединения, три из которых плавятся конгруентпо (YCu4, YCu2 и YCu) при температурах 985 + 15°, 935 + 15° и 935 + 15° соответственно, а одно — YCu6 образуется по перитектической реакции: ж (~ 16 вес. % Y) + YCu4 ^t YCtifl. В системе имеют место четыре эвтектических превращения, протекающих по реакциям:
ж (12,5 вес. % Y) + YCu6 + а при 890 +10 ; 2) ж (35 вес. % Y) + \ Cu4 + YCu2 при 840 + 15°; 3) ж (50 вес. % Y) ?± YCu2 + YCu при 830 +15°; 4) ж (74 вес. % Y) ^ YCu + ₽ при 760 + 15°.
В противоположность этим данным авторы работы 12] указывают, что соединение YCu4 образуется по синтектической реакции жх + + ж2^ЛСи4 при 912°. Температуры плавления соединении YCu, YCu2 и YCu6 приводятся как 952, 895 и 892° соответственно, а температуры эвтектических превращений: 2) — 842°; 3) — 836°; 4) — 782".
В работе [3] приводятся следующие значения концентрации жидкой фазы при кристаллизации эвтектической смеси: 1) — 8 ат. % Y; 2) - 25 ат. % Y; 3) - 60 ат. % Y.
Растворимость иттрия в меди и меди в иттрии в твердом состоянии составляет менее 1 вес. % [1,9].
В работе [4] указывается, что в системе в области концентраций сплавов, богатых медью, существует соединение YCu7, которое после низкотемпературного отжига распадается на YCuB и Си.
Соединение YCu (59,3 вес. % Y) имеет кубическую решетку типа CsCl (о = 3,477 А [5] или а = 3,474 А [1]).
Соединение YCu2 (41,2 вес. % Y) по данным [3, 6] имеет гексагональную решетку. По данным [7, 8] решетка YCu2 идентифицирована ромбической типа СеСи2: а = 4,305 + 0,005 А; b — = 6,800 + 0,005 А; с = 7,315 + 0,006 А [7]. Решетка соединения YCu4 (24—26 вес. % Y) гексагональная типа СаСи5. Параметры решетки по данным [8] следующие: а = 4,994 А; с = 4,113 А.
Соединение YCu6 (18,9 вес. % Y) имеет гексагональную решетку с а = 6,83 А; с = 4,07 А [6]. Соединение YCu5 имеет гексагональную решетку типа СаСи5, параметры которой а — = 5,005, с = 4,097 [4]. Соединение YCu7 имеет также гексагональную решетку типа СаСц5 с параметрами а = 4,932 А, с = 4,156 А [4].
Литература
Domagala R. F-, Raysch J. J., Levinson D. И.— Trans. ASM, 1961, 53, 137—155.
Эллиот P. П. Структуры двойных сплавов, т. 1. М., «Металлургия», 1970, с. 395—396.
Daane Л. Н., Speddlng F. Н.— In: U. S. Atom. Energy Commiss, ISC-976, 1957, p. 20—21.
Buschow К. II. J., Goot A. S.— Acta crystallogr., 1971, B27, N 6, 1085.
Dwight A. E.— Trans. AIME, 1959, 215,283—286.
Гшнейднер К. А. Сплавы редкоземельных металлов. М., «Мир», 1965, с. 363—364.
Рис. 20. Диаграмма состояния системы Си—Cd [1,2]Рис. 20. Диаграмма состояния системы Си—Cd [1,2]Storm. Л. R., Benson К. Е.— Acta crystallogr., 1963, 16, 701—702.
Рис. 20. Диаграмма состояния системы Си—Cd [1,2]
Рис. 20. Диаграмма состояния системы Си—Cd [1,2]
Kejriwal Р. К., Ryda Е.— Acta crystallogr., 1963, 16, 853.
Журба А. А., Федоров В. И., Хан М. Т. Научи, труды НИИ «Гцпроцветметобработка», выч. 48, 1975, с. 38—43.
Медь — кадмий
Диаграмма состояния системы Си—Cd изучалась методами термического, металлографического и рентгеновского анализов [1—8J; данные различных авторов хорошо согласуются между собой. На рис. 20 приведена диаграмма Си—Cd, построенная по результатам работы [1]. Кривая растворимости Cd в твердой меди и солидус «-фазы построены по данным [2].
В системе обнаружено существование четырех металлических соединений Cu2Cd (P),Cu4Cd3 (6). Cu5Cd8 (у) и CuCd3 (е) [1, 31; соединение Cu5Ccl8 плавится конгруентно при 563°, а три других образуются по перитектическим реакциям: ж-р
+ а 2 р при 549 , ж + р у± 6 при 547 , ж + + у 2 8 при 397 .
При температурах 544 и 314° протекают эвтектические превращения ж у + 6 и ж у? е + Cd соответственно.
Область существования a-твердого раствора определялась металлографическим [4, 5] и рентгеновским [2—4] анализами. Солидус имеет ретроградный характер; максимальная растворимость 2,56 ат. % Cd соответствует температуре 650° [2, 4]; при 1055° в твердом растворе па основе меди растворяется 0,33 ат. % Cd. При температуре перитектической реакции растворимость составляет 2,1 ат. % Cd и уменьшается с понижением температуры (при 300°— 0,26 ат. % Cd) [2].
Растворимость Си в Cd в твердом состоянии составляет ~ 0,12 ат. % при 300° [1].
Параметр решетки «-фазы увеличивается при добавлении кадмия и при 1,7 ат. % Cd параметр а = 3,6285 А [6].
Фаза у-твердый раствор па основе соединения Cu5Cd8 (61,54 ат. или 73,89 вес. % Cd) изострук-
туриа с у-латунью; при 60,4 ат. % Cd параметр а = 9,615 А [3].
Решетка соединения Cu2Cd гексагональная типа MgNi2 [7, 2]; параметры а = 5,0115 А, с = 16,21 А [21.
Соединение Cu4Cd3 имеет элементарную кубическую ячейку с 1116 атомами:^ = 25,83А[8].
Решетка соединения CnCd3 гексагональная, параметры а = 8,10 А, с — 8,76 А [7].
Литература
Jenkins С. И. М., Hanson D.— J. Inst. Metals, 1924, 31, 257-270.
Sulonen M. S. — Acta Polytechn. Scand. Chern., inch Metallurgy Ser., 1962, N 18, 22.
Owen E. A., Pickup L.— Proc. Hoy. SoC. (London), 1933, A139, 526—541.
Raub E.— Z. Metallkunde, 1947. 38, 119—12(1.
Погодин С. А. Михеева В. И., Каган Г. A.— Изв. Ин-та физ. хим. анал., 1935, № 7, 39—47.
Owen Е. A.— J. Inst. Metals, 1947, 73, 471—489. 7. Borg Я.—Trans. AIME, 1961, 221. 527—531. 8. Samson S.— Nature, 1962, N 195, 259—262.
Медь — кальций
Методом дифференциального термического и рентгеновского анализов в работе [II исследованы сплавы системы Си—Са и построена диаграмма состояния Си—Са во всем интервале концентраций (рис. 21). Сведения о более ранних исследованиях сплавов Си—Са приведены в работе [2]. В системе найдено существование трех соединений СаСи5, СаСи и Са2Сн. Соединение СаСнБ плавится конгруентно при температуре 950°, два других образуются по перитектическим реакциям: ж + CaCu5 + СаСи при 567° и ж + СаСи Са2Си при 488°. В сплавах кристаллизуются две эвтектики: ж ^± Си + + СаСи5 при температуре 917° и содержании 9,5 ат. % Са; ж ^ Са2Си + Са при 482 ' и 75,7 ат. % Са. Взаимная растворимость компонентов не установлена. В твердом состоянии при температуре 455° имеется превращение, связанное с переходом объемноцентрированпой кубической решетки кальция в гранецентрироваппую.
О растворимости Са в твердой Си сообщается в работе [3]: при 850° растворимость составляет менее 0,015 ат. % Са, а при 700° она находится в интервале 0,015—0,047 ат.%.
Соединение СаСи5 имеет гексагональную решетку: а = 5,074 А, с = 4,074 А.
Соединение СаСи имеет орторомбическую решетку: а = 15,520 А, Ь = 4,270 А, с = 5,867 А.
Решетка Са2Си не установлена.
Литература
Rao М. V., Anderson R. N.— J. Less-Common Metals, 1971, 25, N 4, 427—430.
Хансен M., Андерко К. Структуры двойных сплавов, т. I. М., Металлургиздат 1962, с. 421—423.
Роднянская А. Л. Автореферат кандид, диссертации на тему «Исследование сплавов и термодинамический расчет диаграмм состояния систем Си— Сг—Zr п Си—Cr—Zr—Са». М., МИСиС, 1977.
Медь — кислород
Диаграмма состояния Си—О до 20 вес. (50 ат.) % О в области существования жидких меди и закиси меди при давлении кислорода над расплавом 1 атм приведена на рис. 22. Диаграмма построена по данным работы [1], авторы которой выполняли исследования электрохимическим методом. В верхнем углу рис. 22 в более крупном масштабе показана часть диаграммы по результатам работы [2], выполненной методом термического анализа. Сведения о более ранних исследованиях приведены в [3]. В системе существуют две фазы Си2О и СиО постоянного состава, что подтверждается рентгеновским анализом и данными по измерению магнитной восприимчивости [4]. Соединение Си,0 плавится кон- груептно при 1225 + 5°, соединение СиО ила вится ипкопгруентпо при 1122 + 5° [1]. Между твердым раствором на основе меди — а и соединением Сн2О образуется эвтектика при 1065 . Содержание кислорода в эвтектике по данным [1] составляет 0,44 вес. (1,73 ат.) %; по данным [21—0,47 вес. (1,85 ат.)%. При температуре 1090 + 5° кристаллизуется еще одна эвтектика ж + Си2О + СиО при концентрации кислорода в эвтектической жидкости ~ 14 вес. (39,3 ат.) % [11.
При температуре 1216+5" и содержании 2,5—10 вес. % О в системе протекает мопотекти ческое превращение [IJ. Критическая точка мо- нотектического купола проходит ниже 1400° (рис. 22). В этой части диаграммы данные работы [I] отличаются от сведений, приведенных в работе [3]. По данным [3] две ветви линии расслаивания не сходятся в одной точке, как это установлено в [11, а соединяются с горизонтальной прямой при ~ 1400°, которая определяет реакцию ж + О2 + жг.
Растворимость кислорода в жидкой закиси меди зависит от давления: чем выше давление, тем большее количество кислорода растворяется в Си2О. При давлении кислорода 0,035; 0,2; 0,43 атм растворимость составляет 12.5; 13,3; 13,7 вес. % О соответственно [4]. При давлении 1 атм растворимость превышает 14 вес. % •
Растворимость кислорода в меди в твердом состоянии мала и составляет по данным работы [5] 0,009 вес. (0,036 ат.)% и 0,004 вес. (0,016 ат) % при 900 и 600° соответственно (см. также [3]).
Соединение Си2О (куприт), как указывается в работе [3], нестабильно при температурах ниже 375° и распадается по реакции Си2О ->
Metan- ^Metan- ^Медь — кобальтМедь — кобальт//Рис. 22.Рис. 22.SO l^, Sees/.SO l^, Sees/.ODOODO800800Рис. 21.Рис. 21./О 20 80 40 SO 60 70/О 20 80 40 SO 60 7080 \л,ат 7<.Диаграмма состояния системы Си—Са [1]80 \л,ат 7<.Диаграмма состояния системы Си—Са [1]^Си^Си
Metan- ^
Metan- ^
Медь — кобальт
Медь — кобальт
/
/
Рис. 22.
Рис. 22.
SO l^, Sees/.
SO l^, Sees/.
ODO
ODO
800
800
Рис. 21.
Рис. 21.
/О 20 80 40 SO 60 70
/О 20 80 40 SO 60 70
80 \л,ат 7<.
Диаграмма состояния системы Си—Са [1]
80 \л,ат 7<.
Диаграмма состояния системы Си—Са [1]
^Си
^Си
—» Си + CuO, однако скорость этого превращения очень мала. По данным [6], окисел Си2О стабилен по крайней мере до 220 .
Соединение ( щО — это фаза с дефектной кубической решеткой. где а — 4,250 + 0,005 А [71.
Окосел CuO (тенорит) имеет моноклинную решетку, параметры которой следующие [3]: о 4.684 А, b = 3,425 А. с = 5,129 А.
Литература
1 Gerlach. J., Osterwald J., Stichel W.— Z.
kunde, 1968, 59. N 7, 576—579.
Hofmann W., Klein М-— Z. Mctallkunde, 1966, 57, N 5, 385—391.
Хансен М., Андерко К. Структуры двойных спла-
вов, т. II. М., Металлургиздат, 1962, 647—650. 4ОО
Osterivald J.— Z. Mctallkunde, 1968, 59, N 7, 573—
576.
Closing M., Sauerwald F.— Z. anorg. diem., 1952, 271, 81—87.
Ill анк Ф. Структуры двойных сплавов. М., «Метал- 200 лургия», 1973, с. 312—313.
Пипекер 3. Г., Илюков Р. М.— Кристаллография, 1964, № 9, 413—415.
Методом термического и металлографического анализа в работе [1] исследована диаграмма состояния Си—Со, приведенная на рис. 23. Результаты этой работы в части определения температур ликвидуса и понвариантного превращения хорошо согласуются с более ранними исследованиями, данные о которых приведены в работе |2].
Диаграмма состояния системы Си О [1,2]
0,8ес.°/о
Рис. 23. Диаграмма состояния системы Си—Со [1]
В сплавах системы Си—Со в результате сильного переохлаждения (на 100° и более) появляется область несмешиваемости в жидком состоянии, которая почти симметрична относительно оси, отвечающей эквиатомпому составу. При эквиатомпом составе критическая температура смешения лежит на 90° ниже кривой ликвидуса [3].
Система Си—Со является диаграммой перитектического типа; перитектическая реакция ж 4- асо Я Р протекает при 1112' [1].
Растворимость кобальта в твердом растворе па основе меди (Р) и меди в твердом растворе на основе кобальта (а) в интервале температур 900—1100° исследована методом металлографического и рентгеновского анализов [4], микрорентгеноспектралыюго анализа [5], а также методом магнитного исследования [2]. Эти данные приведены в табл. 5.
На рис. 23 кривые растворимости в твердом состоянии приведены по результатам [5]. Влияние Си на температуру магнитного (точка Кюри) и полиморфного превращений Со, когда кубическая гранецентрированная решетка (ос) переходит в гексагональную (е), определялось магнитным, резистометрическим и тер-
Таблица 5. Взаимная растворимость Со и Си в твердом состоянии при различных температурах
Тем пера- тура, °C
Содержание Со (вес. %) в твердой Си
Содержание Си (вес. %) в твердом Со
[2]
141
15]
[2]
[4]
[5]
1100
3,2
8
8
12,8
12
1080
—
7
7
—
14
1070
4,5
—
—
—
1010
—
6
5,5
—
11
9,5
1000
3,6а
4,5
—•
11
9,8
7,5
950
—
3,5
3,5
—
7,8
6,3
0ОО
2,6
2,9
—
5,2
880
—
—.
3
—
800
1,7
—
10
700
. 1,0
—
—
—
500
<0,1
—
—
—
—
—
мическим методом [2] и на рис. 23 показано в соответствии с этими данными.
Литература
Григорьев А. Т., Пантелеймонов Л. А., Питинг Л. М., Куприна В. В. — ЖНХ, 1956,1,вып. 5, 1064—1066.
Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов, т. I. М., Металлургиздат, 1962, с. 499—500.
Kakogawa У.— Acta metallurg., 1958, 6, N 11, 704— 711.
Old C. F., Haworth C. W.—J. Insl. Metals, 1966, 94, N 8, 303—394.
Bruni F. J., Christian J. W.— Mater. Sci. and Engng, 1972, 9, N4, 241—242.
Медь — кремний
Диаграмма состояния системы Си—Si, представленная на рис. 24, построена па основании данных работ [1—7). Область диаграммы, включающая составы сплавов от 0 до 7 вес.% Si, приведена по данным [1, 2J. Область диаграммы от 7 до 20 вес. % Si построена согласно работе [3], однако строение сплавов при 10,0 вес. % Si взято по данным [4], а при 11—15 вес. % Si — по данным [51. Часть диаграммы в области составов от 20 до 100 вес. % Si построена по данным работы [7]. Диаграмма Си— Si была исследована методами термического [1—4], металлографического [1—4], рентгеновского [5, 6] и дилатометрического [4] анализов, измерением электросопротивления [4] и методом авторадиографии [8].
Ликвидус системы Си—Si состоит из пяти ветвей первичной кристаллизации фаз а, р, 6, т] и Si. Помимо этих фаз в системе по перитектоидным реакциям образуются еще три фазы А, у и е.
Границы существования a-твердого раствора па основе Си построены по результатам метал-
лографического [1, 2] и рентгеновского [6] анализов, причем данные этих двух методов отличаются на 0,1 вес.%.
/с-фаза образуется по перитектоидной реакции при температуре 842° [2] (или 833° [6]):
/ 5,3 вес.%81\7 6,9вес.%81\
'll,25 ат. % Si /\ 14,4 ат. % Si /
( 5,9 вес. % Si\ (12,45 ат. % Si у
Фаза к существует в интервале 842—552°, а при температуре 552° [2] (или 557° [6], см. также [7]) распадается на а и у по эвтектоидной реакции:
/ 5,2 вес. % Si \ \11,05 ат. % Si у
оо/ 4,65 вес. % Si' 9,95 ат.% Si/ 4,65 вес. % Si' 9,95 ат.% Si/ 8,35 вес. % Si \
о
о
/ 4,65 вес. % Si
' 9,95 ат.% Si
/ 4,65 вес. % Si
' 9,95 ат.% Si
+ 417,15 ат. % Si )'
Область существования фазы [5 находится в узком температурном интервале, между 852 и 785° [2]. Фаза [5 образуется по перитектической реакции при 852° при взаимодействии рас-
плава и сс-фазы:
/ 7,75aec.%Si\/ 5,25Bec.%Si\
Ж\16,0 ат. % Si У + “ И1,15ат.% Si )
/ 6,8 вес. % Si \
414,2 ат. Si /'
При температуре 785° протекает эвтектоидное превращение, при котором |3-фаза распадается на к и 6-фазы:
/ 7,75 вес. % Si\ / 6,85 вес. % Si\
416,0 aT.%Si / ^ \14,3 ат.% Si /
8,6 вес. % Si i
17,6 ат. % Si у"
Фаза у образуется по перитектоидной реакции при температуре 729° [2] и стабильна вплоть до комнатной температуры:
6,95вес.%81\/ 8,65 вес. % Si \
14,5 ат. % Si у (17,65 ат. % Si /
VV8,35 вес. ° о Si
V
V
Рис. 24. Диаграмма состояния системы Си Si [1 7]Рис. 24. Диаграмма состояния системы Си Si [1 7]Область существования 6-фазы охватывает интервал температур 824—710°. Опа образуется по перитектической реакции при 824° [3]:Область существования 6-фазы охватывает интервал температур 824—710°. Опа образуется по перитектической реакции при 824° [3]:ат. % Si
Рис. 24. Диаграмма состояния системы Си Si [1 7]
Рис. 24. Диаграмма состояния системы Си Si [1 7]
Область существования 6-фазы охватывает интервал температур 824—710°. Опа образуется по перитектической реакции при 824° [3]:
Область существования 6-фазы охватывает интервал температур 824—710°. Опа образуется по перитектической реакции при 824° [3]:
ж + Р (~8,4 Bcc.%Si)^±6 (8,65 вес. % Si), а при температуре 710е претерпевает эвтектоидный распад: 6(8,95 вес. % Si) z? V + е.
Фаза е образуется по перитектоидной реакции 6 ->- ц j± е при 800 , существует в очень узкой концентрационной области (10,6— 10,7 вес. % Si) и стабильна вплоть до комнатной температуры [4].
Фаза 1] образуется непосредственно из расплава при температуре 859° и содержании 12,3 вес. % Si [3]. Фаза ц входит в состав двух эвтектик, кристаллизующихся при температурах 820 и 802°:
(820 ) ж (9,9 вес. % Si) 72 6 (9,7 вес. % Si)+ + ц (11,2 вес. % Si),
(802°) ж (16 вес. % Si)^T)(12,8 Bec.%Si) + +Si.
Фаза i) имеет две полиморфные модификации [4, 5]: ц' и ц". В интервале температур 620— 558° имеет место превращение т] 2 ц', а в интервале 570—467° — ц' т± ц".
При температурах 620 и 570° протекают соответствующие перитектоидные превращения: е + ц 72 ц' (11,75 вес. % Si); е + ц' т±ц". При температурах 558 и 467° — эвтектоидные превращения: ц (13,0 вес. % Si) г± ц' (12,8 вес. % Si) + Si; ц' т± ц" + §i.
Растворимость Си в Si ничтожно мала и составляет 2,8 • 10~3; 2,0 • 10~3; 5,5 • 10-4; 8,5 • 10~5 и 5,3 • 10-6 ат. % при температурах 1300, 1200, 1000, 800 и 500° соответственно [8].
Параметр решетки a-фазы увеличивается с повышением содержания Si [2, 9] и при 10 ат. % Si составляет 3,615 А (без Si а = 3,607 А) [9].
Фаза к имеет плотпоупакованную гексагональную решетку [2, 91 с параметрами: а = = 2,5543 А. с = 4,1762 А при 11,8 ат. % Si и а = - 2.5563 X и с = 4,1741 А при 14.6 чт. % Si [2].
Фаза р — электронное соединение с электронной концентрацией 3/2 [10], имеет объемно- центрированную кубическую решетку, а = = 2,854 А при 14,9 ат. % Si [7].
Фаза у имеет кубическую решетку типа р Мп с 20 атомами в элементарной ячейке, а = = 6,210 А [9].
Фаза 6 является электронным соединением с электронной концентрацией 21/13 (Cu3ISi8) [11].
В работе [9] предполагается, что 6-фаза имеет искаженную решетку у-латуни. В работе [7] указывается, что 6 имеет кубическую решетку с а = 8,506 А.
Фаза е (Cui5Si4) имеет объемноцентрирован- пую кубическую решетку с 76 атомами в элементарной ячейке; а = 9,694 А [9].
Решетка ц-фазы (Cu3Si) подобна решетке у-латуни [9].
Smith С. S.— J. Inst. Metals, 1928, 40. X 2. 359— 370.
Smith С. S.— Trans. AIME. 1940, 137, 313—329.
Smith C. S.— Trans. AIME, 1929, 83, 413—439.
lukibe K.— Kinzoku no Kenk/u, 1931, 8 (8), 433—•
456 (цит. no .1. Inst. Metals, 1931, 47, N 3, 651).
Mima G., Hasegawa M.— Technol. Rept Osaka Univ., 1960, 10, 157—169.
Anderson A. G. H.— Trans. AIME, 1940, 137, 334 — 350.
Хансен M., Андерко К. Структуры двойных сплавов, т. II. М., Металлургиздат, 1962, с. 673—676.
Struthers J. D.— J. Appl. Phys., 1956, 27, 1560.
Arrhenius S., Westgren A.— Z. Phys. Chern., 1931, B14, 66—79.
Hume-Rothery W., Reynolds P. W., Raynor G. V.— J. Inst. Metals, 1940, 66, N 6, 191—207.
Hume-Rothery W., Betterton J. O., Reynolds J.— .1. Inst. Metals,’ 1951—1952, 80, 609—616.
Медь — лантан
Диаграмма состояния системы Си—La, при- веренная на рис. 25, построена по данным работы [1] на основании результатов дифференциального термического, рентгеновского и металлографического анализов. В системе присутствуют четыре металлических соединения, два из которых ЬаСщ и LaCu., плавятся кон- груентно при 905 и 830° соответственно, а два других LaCus и LaCu образуются по перитектическим реакциям ж + LaCu6 72 LaCus при 805° и ж + LaCu.3 72 LaCu при 525°. Имеют место три эвтектические реакции:
при 865° ж (9 ат. % La) 72 LaCu6 + Си, 745° ж (25 ат. % La) z± LaCus + LaCu2, 475° ж (71,5 ат. % La) 72 LaCu + La.
В более ранних исследованиях [2—5] указывается на присутствие в системе соединения LaCu4 (вместо LaCus), а также приводятся несколько другие температуры перитектических и эвтектических реакций.
Соединение LaCu6 (14,5 ат. % La) имеет орторомбическую структуру типа CeCu6 [1, 4] с параметрами а = 8,165, b = 5,148, с = = 10,23 А [1].
Соединение LaCus (16,6 ат. % La) кристаллизуется в гексагональную структуру и имеет параметры решетки а = 5,187, с = 4,109 А [1]. Эти данные хорошо согласуются с результатами работы [6]. Соединение LaCu (50 ат. % La) имеет орторомбическую структуру [1], а не кубическую [4]. Параметры решетки а = = 7,543, в = 4,616 и с = 5,724 А [1].
Соединение LaCu2 (33,3 ат. % La) кристаллизуется в гексагональную структуру типа А1В2 и имеет параметры а = 4,345, с = = 3,819 А [1],что согласуется с данными [7] и [8].
Литература
)—
29.
19.
i).
ka
1. Cirafici S., Palenzona А.— .1. Less-Common Metals,
1977, 53, A 2, 199—203.
Гшнейднер К. Л. Сплавы редкоземельных М., «Мир», 1965, с. 152—155.
Canneri G.— Metallurgia ital., 1931, 23,
Vogel R., Heumann T.— Z. Metallkunde, 2942.
buight A. E.— Trans. ASM, 1961, 53,
металлов. ^^ 813—815.
1943, 35,
6. Storm A. R., Benson R. E
479—500.
Icta crystallogr., 1963,
1a- f6. Ю, И,
16, 701—702.
7. Bistrom A., Kierkegaard, P., Knop O.— Acta chem. scaiid.. 1952, 6, 709—719.
8. Jandelli Л., Palenzona A.— J. Less-Common Metals, 196S 15, 273.
J.
Медь —• литий
Диаграмма состояния системы Си—Li исследовалась методами термического, рентгеновского и металлографического анализов [1,2]. 200
и- a- H- e- и-
Я,
за и-
>и )Т
На рис. 26 приведена диаграмма Си—Li по данным работы [2]. В системе отмечается отсутствие промежуточных фаз и заметная растворимость Li в Си в твердом состоянии, достигающая 20 ат. % при температуре плавления Li.
Параметр решетки a-твердого раствора Li в Си при увеличении содержания лития до 20 ат. % увеличивается до 3,645 А [2].
°C
830*
860
800
600
400
60
Си
20
80 /ОО
La, ат. %
4o
Литература
Pastorello S.— Gazz. chim. ital., 1930, 60, 988—992.
Klemm И4, Valavsek B.— Z. anorg. und allg. Chern., 1958, 296, 184—187.
1- я
X
н
i]
Медь — лютеций
В литературе имеются сведения о двух соединениях LuCn3 и LuCu.
Соединение LuCu имеет кубическую решетку типа CsCl с параметром 3,390 А [1].
Решетка соединения LuCu., ромбическая типа СеСи, [2, 3], а = 4,245 ± 0,005 А, b 6,627 ± ±0,005 А, с ■= 7,220 ± 0,005 А [2].
Литература
Dwight А. Е.— U. S. Atom. Energy. Comm., ANL- 6330, 1960, 154—155.
Storm A. R., Benson К. E. — Acta crystallogr., 1963, 16, 701—702.
Sherwood R. C., Williams H. J., Wernick J. H.— J. Appl. Phys., 1964, 35, 1049—1050.
25. Диаграмма состояния системы Си—La [1]
Ряс.
Рис. 26. Диаграмма состояния системы Си—Li [2]
Медь — магний
На рис. 27 приведена диаграмма состояния системы Си—Mg, построенная по данным работы [1], автор которой выполнял исследование термическим и металлографическим методом. Кривая растворимости магния в твердом раст
воре па основе меди (а) построена по данным измерения электросопротивления [2].
В системе Си—Mg существуют два металлических соединения MgCu2 и Mg2Cu, которые плавятся конгруептно при 819 и 568° соответственно. Соединение MgCu2 имеет довольно широкую область гомогенности [3]. В сплавах
Рис.Рис.состояния системы Си—Mg [1—2]состояния системы Си—Mg [1—2]27. Диаграмма27. ДиаграммаРис.Рис.28. Диаграмма28. Диаграммасостояния системы Си—Ми [1, 4]состояния системы Си—Ми [1, 4]
Рис.
Рис.
состояния системы Си—Mg [1—2]
состояния системы Си—Mg [1—2]
27. Диаграмма
27. Диаграмма
Рис.
Рис.
28. Диаграмма
28. Диаграмма
состояния системы Си—Ми [1, 4]
состояния системы Си—Ми [1, 4]
системы Си—Mg протекают три эвтектических превращения:
при 722°: ж (21,9 ат. % Mg) ^± а + MgCu8, при 552°: ж (57,9 ат. % Mg) ^ MgCu2 + + Mg2Cu,
при 485°: ж (85,5 ат. % Mg) ^? Mg2Cu + Р-
Растворимость Mg в твердой Си исследовалась методами металлографического анализа и измерения электросопротивления [2, 41. Наиболее достоверными результатами следует считать данные [2]. При температурах 722, 700, 600, 500, 400 и 300° растворимость составляет ат. (вес.)% Mg: 8.2 (3,3); 7,5 (3,0); 5,8 (2,3); 4,5 (1,75); 3,3 (1,3) и 2,3 (0,9) соответственно.
Растворимость Си в твердом растворе на основе Mg (Р) мала и при эвтектической температуре 485° составляет 0,55 вес. % Си [4]. В работе [5] на основании расчета при температуре 485° указано значение 0,22 ат. (0,61 вес.) % Си. При температурах 600 и 500° приводятся следующие цифры в ат. (вес.)% Си: 0,1 (0,26); 0,22 (0,58) соответственно.
Соединение MgCu2 имеет гранецентрированную кубическую решетку, параметр а = = 7,064 А [3].
Решетка Mg2Cn грапецентрироваипая ромбическая, параметры а 5,284 А; b = 9,07 А, с = 18,25 А [4].
Jones W. R. D.— J. Inst. Metals, 1931, 46, 395— 419.
Рогелъберг И. Л. Труды Ин-та «Гнпроцдетметобра- ботка», 1967, вып. 16, с. 82—89.
Chatterjee G. Р., Mukherjee J. R., Soni К. С. J.— Mines Metals Fuels (India), 1963, 11, ^ 1, 12—14.
Хансен M., АнЭерко К. Структуры двойных сплавов, т. II. М., Металлургиздат, 1962, с. 637—639.
Yue A. S. AIME Metallurg Soc. Coni., 7. К. Y., Phys. Chem. Гюс. Metallurg, If Cl, p. 613—614.
Медь — марганец
Диаграмма состояния системы Си—Мп исследовалась методами термического [1—4], металлографического [1, 2, б] и микрорентгено- спектрального (2, 3] анализов, методами высокотемпературной реп стенографии [5, 6, 7], измерениями твердости, электросопротивления [1] и магнитных свойств [8]. На рис. 28 приведена диаграмма Си—Мп, построенная по данным работ [1, 4].
Кривая ликвидуса имеет минимум при ~37 ат. % Мн и температуре 870 + 5е [У]. Точки ликвидуса и солидуса в области до 37 ат. % Мп по данным [1] и 12] хорошо согласуются между собой. Превращения в твердом состоянии связаны с процессами упорядочения (в сплавах, содержащих 0—30 ат. % Мп) и с аллотропическими модификациями марганца. Твердый раствор («с.п, Тми) упорядочивается при содержании ~16 ат/'о Ми (МнСи5) и 400 и при ~25 ат. “о Мп (МпСи3) и 450е [1]. В более ранних исследованиях [8, 9] также было указано на происходящее упорядочение, однако отмечается образование одной фазы.
Границы существования твердого раствора, обозначенного («си, Тип), построены па основании данных металлографического и рентгеновского анализов [10]. Растворимость Си в ач„ и рМп если и имеется, то незначительная 19]. Температура превращения 6мп ^ уип при легировании марганца медью понижается с 1133° до 1098°, при которой протекает реакция бмп (87,5 ат. % Мн) ^ ж (7G ат. % Мн) + ум„ (88,2 ат. % Мп) [4].
В системе в твердом состоянии имеет место непрерывный переход от гранецентрированной кубической решетки твердого раствора на основе Си (ас,,) в гранецептрировапную тетрагональную решетку уМп [7, 9].
В работе [6] было установлено, что у^п имеет не тетрагональную, а граиецептрированпую кубическую решетку, и что твердый раствор на основе умв с тетрагональной решеткой является метастабилыгой фазой. Параметр решетки «си-фазы при 4 ат. % Мп составляет 3,627 А [И].
Соколовская Е. М., Григориев А. Т., Смирнова Е. М.— ЖНХ, 1962, 7, 2636—2638.
Schiirmann Е., Schulz Е.— Z. Metallkunde, 1971, 62, N 10, 758—762.
Scharmann Е., Prinz В.— Z. Metallkunde, 1974, 65, N 8, 535—539.
Ilellaicell A.. Hume-Rothery W.— Philos. Trans. Hoy. Soc. London, 1957, A249, N 968, 417—459.
Juncker U.— L. Mclallkuudc, 1951, 42 246—253.
Basinski J. S., Christian W.— J. Inst. Metals, 1951—1952, 80, IS 12, 659—666.
Файвилевич Г. А., Равделъ M. П.— В си. трудов ЦНИИЧермет, 1962, 24, с. 204—224.
Schell Е., Wachtel Е.— Z. Metallkunde, 1957, 48, 571—582.
Хансен М., АнЭерко К. Структуры двойных сплавов, т. II. М., Металлургиздат, 1962, с. 639—643.
Dean R. S., Long J.R., Graham Т. R., Potter E. V., Hayes E. T.— Trans. ASM, 1945, 34, 443—463.
И. Гуляев А. П-, Трусова E. Ф.— ЖТФ, 1950, 20, вып. 1, 66—78.
Медь — молибден
В жидком состоянии Си и Мо образуют область несмешиваемости во всем интервале, концентраций II]. В твердом состоянии на основании измерения электросопротивления в работе [2] указано, что при 950° в Мо растворяется около 2,2 ат. (1,5 вес.%) Си, а растворимость Мо в Си ничтожно мала [1].
Литература
Хансен М., АнЭерко К. Структуры двойных сплавов, т. II. М., Металлургиздат, 1962, с. 643.
Баскин М. Л., Савин А. В., Туманов В. И., Эй- дук 10. А,— Изв. АН СССР. ОТН, Металлургия и топливо, 1961, № 4, 111—114.
Медь — мышьяк
Диаграмма состояния системы Си—As, представленная па рис. 29, построена па основании работ [1—5], авторы которых исследовали систему методами термического [1—3], металлографического [1 — 3], рентгеновского [1—4] анализов, а также методом расчета равновесных коэффициентов распределения As в Си [5].
В исследованной области концентраций сплавов (до 50 ат. % As) ликвидус системы состоит из четырех ветвей первичной кристаллизации фаз а; Р (Cu3As); y(Cu5As2); (As). Фаза P(Cu3As) плавится конгруеитно при температуре 827° и 26,5 ат. % As [1]. В работе [3] температура плавления p-фазы указана равной 839 + 1°. Фаза y(Cu5As2) образуется по перитектической реакции при температуре 709° [1]. В системе при температурах 685 и 600° кристаллизуются две эвтектики по реакциям ж (18,4 ат. % As) ?± «(6,85 ат. % As) + р и ж (46 ат. % As) <2? у + (As) соответственно [1].
Рис. 29. Диаграмма состояния системы Си—As [1—5]
При температуре 380° в системе Си—As протекает перитектоидная реакция образования фазы CugAs [2]: а(6,7 ат. % As) + Р 7^ CugAs (И—12,5 ат. % As). При температуре ниже 300° имеет место эвтектоидный распад фазы Cu6As2 на Cu2As и (As) [2]; промежуточных фаз более богатых As нет.
Границы существования твердого раствора па основе Си (a-фазы) определены в работах ■ [4—5] (см. также [61). Кривая солидуса а-фазы на рис. 29 приведена по данным [5], кривая растворимости построена по данным работы [4], в которой указаны следующие значения растворимости (в ат. % As): 6,8; 6,7; 6,65; 6,1 и 6,0 при 659 ; 514, 387, 300 и 215° соответственно.
Параметр решетки сс-фазы составляет а = = 3,6396 А в сплаве с 6,8 ат. % As [4].
Соединение Cu8As имеет гексагональную решетку с параметрами а = 2,588 ± 0,001 А; с = 4,226 ± 0,001 А [2].
Фаза р на основе соединения Cu3As имеет область гомогенности [1, 3], простирающуюся от 25,65 ± 0,15 до 27,35 ± 0,15 ат. % As [3]. Фаза р имеет гексагональную решетку, параметры которой с увеличением содержания As
изменяются от а = 7,132 А и с = 7,304 А до а = 7,113 А и с = 7,272 А [2].
Фаза у на основе соединения Cu5As3 существует в интервале 30—31 ат. % As [1] и имеет тетрагональную решетку с а = 7,48 А и с = = 7,12 А [2].
Литература
II uine-Rothery W., Burns J.— Philos. Мац., 1957, 2, N 22, 1177—1196.
Heading R. D., Despault G. J. G.— Canad. J. Chern., 1960, 38, 2477—2481.
Ван Бин-Нанъ, Пиколъстя Г. Ф., Лужная II. II., Еефимоеский II. В., Бабицына А. А.— Изв. АН СССР, Неорг. матер., 1965, 1, № 9, 1476—1483.
Given Е A., Rowlands V. W.— J. Inst. Metals, 1949—1950, 66, N 10, 361—378.
Kuchar L , Le С. T. Sb. ved. pr. VSB Ostrave. R. hath., 1972, 18, N 3, 65—76.
Хансен M., Апдерко К. Структуры двойных сплавов, т. I. М., Метадлургизцат, 1962, с. 179—181.
Медь — натрий
В литературе имеется указание об отсутст вии соединений меди с натрием [1]
Литература
Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов, т. II. М., Метатлургиздат, 1962, с. 644.
Медь — неодим
Диаграмма состояния системы Си—Nd пе исследовалась, но сведения о соединениях Си с Nd в литературе имеются [1—5].
Соединение NdCu2 имеет ромбическую решетку типа CeCu2 [1, 2]; параметры решетки следующие [1]: а = 4,387 + 0,005 А; b = = 7,059 ± 0,005 А.
Соединение NdCub [3, 4] имеет гексагональную решетку типа СаСи5. Параметры решетки по данным [3] составляют л = 5,104 + 0,005 А, с = 4,107 + 0,005 А; по данным [4]: а = = 5,110 А; с = 4,107 А. Автор работы [5] считает, что более правильной формулой соединения этого состава является NdCu4.
Литература
Storm. A. R., Benson К. Е.— Acta crystallogr., 1963, 16, 701—702.
Sherwood R. C., Williams H. J., Wernick J. H.— J. Appl. Phys., 1964, 35i 1049—1050.
Wernick J. H., Geller S.— Acta crystallocr., 1959, 12, 662—665.
Dwight A. E.— Trans. ASM, 1961, 53, 479—500.
ГшнейЭнер К. А. Сплавы редкоземельных металлов. М., «Мир», 1965, с. 153.
Рис. 30. Диаграмма состояния системы Си—Ni [1, 8]Рис. 30. Диаграмма состояния системы Си—Ni [1, 8]Рис. 31. Диаграмма состояния системы Си—Nb [1,2]Рис. 31. Диаграмма состояния системы Си—Nb [1,2]Медь —'никель
Рис. 30. Диаграмма состояния системы Си—Ni [1, 8]
Рис. 30. Диаграмма состояния системы Си—Ni [1, 8]
Рис. 31. Диаграмма состояния системы Си—Nb [1,2]
Рис. 31. Диаграмма состояния системы Си—Nb [1,2]
Диаграмма состояния Си — Ni представляет систему, в которой Си и Ni образуют непрерывный ряд твердых растворов (рис. 30). Кривые ликвидуса и солидуса были построены методами термического [1, 2] и микрорентгепоспск- трального [2—4] анализов, а также методом расчета, проведенным в работах [5, G] по термодинамическим константам. В работах [2] и [4] исследованы сплавы в области 70—100 вес. % Ni и 0—20 вес. % Ni соответственно. Результаты всех указанных работ, как экспериментальных, так и теоретических, хорошо согласуются между собой, по отличаются от данных, приведенных в работе [7]: ликвидус и солидус сплавов, определенные в работах [1— 6], проходят выше соответствующих кривых [7]. Равновесие ж ^ пар установлено в работе [8], в которой указывается на наличие области расслоения (парообразный и жидкий растворы) при концентрациях 60—100 вес.% Ni. На рис. 31 диаграмма Си — Ni приведена по данным [1. 81.
В твердом состоянии имеются превращения, связанные с магнитным превращение»! в Ni.
В работе [7J приведены температуры Кюри, определенные методом магнитных измерений и измерения электросопротивления, при легировании никеля медью (пунктирная линия па рис. 30).
В сплавах Си—Ni в твердом состоянии отсутствует упорядочение [9]. Предположения о существовании соединений CuNi и CuNi3 [7] пе подтвердились [10].
Все сплавы системы Си—Ni имеют гранецеп- трированную кубическую решетку. Параметры решетки приводятся в работах [7] и [11].
Литература
Feist Е. A., Doherty R D.— J Inst. Metals, 1971, 99, N 3, 102 -103.
Schiirmann E., Prinz B.— h. Metallkundc, 1974, 65, N 8, 535-539.
Schiirmann E., Schulz E.— Z. Metallkunde, 1971, 62, N 10, 758—762.
Bastow B. D., Kirkwood D. H.— J. Inst. Metals, 1971, 99, N 9, 277—283.
Tarby S. K., Bowker J. C., Stockdale IV. L.— J. Inst. Metals, 1972, 100, N 12, 374—375.
Pascoe G.. Mackowiak J.— .1. Inst. Metals, 1970, 98, 253.
Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов, т. 11. М., Мсталлургиздат, 1962, с. 644—647.
Палатник Л. С., Левченко А. А., Богданова А. Ф., Терлецкий В. Е.— ФММ, 1958, 6, № 3, 540—544.
Dahl О., Starke Е. — Z. Metallkunde, 1959, 50, 410—412.
Шанк Ф. Структуры двойных сплавов. М., «Металлургия», 1973, с. 312.
Scholtus N. А.— Rev. Fac.. Ing. Quhn. Univ. Noel. (Litoral, Santa Fe, Arg.), 1960, 29, 165—172.
Медь — ниобий
Диаграмма состояния системы Си—Nb во всей области концентраций сплавов зучалась методами термического, металлографического и рептгеноструктурпого анализов в работе [1], а также методом электромагнитной сепарации, основанным па изотермическом электромагнитном разделении металлических фаз из жидкой фазы [2].
На рис. 31 приведена диаграмма Си—Nb но данным работы [2]. В верхней части рис. 31 показано строение сплавов по данным [Ц. Система Си—Nb представляет собой диаграмму перитектического типа. Перитектическое превращение протекает при 1090 + 2°: ж + р j± а [21 (в работе [1] для этой реакции указана температура 1100°). Металлографический и рентгеновский анализ показал наличие двух фаз: твердого раствора па основе Си (а) и твердого раствора на основе ниобия (Р) [1, 2]. Отличие данных работы [1] от [2] состоит в том, что в работе [1] в интервале ~ (20—80) вес. % Nb установлено мопотектическое равновесие при 1550°.
Растворимость Nb в твердом растворе на основе Си приведена в работах [1, 3], результаты которых хорошо совпадают. При температурах 1100, 1000 и 20° растворимость составляет 1,66; 0,45 и 0,2 вес. % Nb соответственно [1J. По данным [3] растворимость Nb в Си составляет (ат. % Nb): 0,6; 0,35; 0,3 при 1050, 1000 и 800° соответственно.
Растворимость Си в твердом растворе па основе Nb при температуре перитектики составляет около 2 ат. % Си [21. В работе [3J растворимость в интервале 709—1064° определена равной 0,07 ат. % Си. Параметры решеток а- и [3-фазы не приводятся.
Литература
Попов И. А., Ширяева II. В.— ЖНХ, 1961, 6, № 10, 2334—2340.
Alltbert С., Driole J., Bonnier Е.— С. г. Acad. sci. Paris, 1969, С268, N 18, 1579—1581.
Шанк Ф. Структуры двойных сплавов. М., «Металлургия», 1973, с. 312.
Медь — олово
По исследованию диаграммы Си—Sn имеется большое количество работ, данные которых, в основном, суммированы в [1J и представлены па рис. 32. Болес поздние исследования касались определения границы растворимости а — твердого раствора па основе Си [2], положения ликвидуса и солидуса сплавов, содержащих до 15 ат. % Sn [3], и исследования структуры и периодов решеток отдельных фаз [4—7].
Ликвидус системы Си—Su, определенный методом термического анализа, состоит из шести ветвей первичной кристаллизации фаз а, р, у, е, I] и Sn. Помимо указанных фаз в системе найдены еще две фазы £ и 6, которые образуются вследствие превращений, имеющих место в твердом состоянии.
При температурах 798, 755 и 415° протекают перитектические реакции образования р-, у-, ц-фаз: соответственно ж (15,5 ат. % Sn) + + «(7,7 ат. % Sn) ^ Р(13,1 ат. %Sn); ж(19,1 ат. % Sn) + Р(~ 16.,5 ат. % Su) ^ у(— 17 ат. % Sn); ж (86,7 ат. % Sn) + е(25 ат. %Sn) ^ ц(43,5 ат. % Sn).
При температуре 227° имеет место эвтектическое превращение: ж(98,7 ат. % Sn) ^ ц + Sn. Данные о растворимости a-фазы определены на основании металлографических [2, 3] и рентгеновских [2] исследований. Ути результаты хорошо совпадают с данными [1].
Кривая растворимости имеет ретроградный характер. По данным рентгеновского анализа растворимость Sn в Си составляет ат. (вес.)0» Sn: 6,7(11,9); 6,5(11,4); 5,7(10,10) при 350, 250, 150° соответственно [2]. Согласно результатам металлографического анализа граница растворимости проходит через составы сплавов 8,7(15,10); 9,1(15,80); 7,7(13,50); 7,3 (12,80); 5,7 (10,10) ат. (вес.) % Sn при температурах 700, 550, 400, 350 и 250 соответственно [2].
Фаза Р существует при температурах между 798 и 586° в узкой концентрационной области (наибольшая протяженность ее составляет ~ 3 ат. % при 755 ). При температуре 586“ фа за Р претерпевает эвтектоидный распад: р (14,9 ат. % Sn) 52? а (9,1 ат. % Sn) 4 у(~ 16, ат. % Sn).
Область гомогенности у-фазы находится в интервале температур 755—520°. При 520 фаза у распадается по эвтектоидной реакции: у (16,5 ат. % Sn) ^ а (9,1 ат. % Sn) U 6(20,5 ат. % Sn).
При температуре 640° у-фаза претерпевает превращение: у р е + ж (43,1 ат. и0 Su). При температуре 676° имеет место превращение у 52? е. Фаза е имеет небольшую область гомогенности, при 640° наибольшая ширина ее 1,5 ат. % Sn. Фазы J и 6 образуются по пери-
Рис. 32. Диаграмма состояния системы Си—Sn [1]Рис. 32. Диаграмма состояния системы Си—Sn [1]тектоидным реакциям при 640 и 590° соответственно, а затем претерпевают эвтектоидный распад при 582е (распадается ^-фаза) и при 350° (распадается 6-фаза):6 + е; 6
Рис. 32. Диаграмма состояния системы Си—Sn [1]
Рис. 32. Диаграмма состояния системы Си—Sn [1]
т^а н е. Фаза £ имеет узкую область гомогенности в интервале 640—582°, а фаза 6 — в интервале 590—350°.
Растворимость Си в Sn в твердом состоянии при эвтектической температуре составляет 0,01 ат. (0,006 вес.) % Си [1].
Параметр решетки ct-фазы определен в работе [2J, он увеличивается от 3,672 А (при 150— 250°) до 3,707 А (при 550—700°).
Фазы Р и у кристаллографически подобны, имеют объемноцситрированные решетки HL
Кристаллическая структура 6-фазы относится к структурному типу у-латупи. Фаза 6 является электронным соединением с электроп- пой концентрацией 21/13 и соответствует формуле Cu3ISn8 при 20,6 ат. % Sn [1]. Параметр решетки 6-фазы при 25° а = 17,9550 ± 0,0003 А [41.
Рис. 33. Диаграмма состояния системы Си—Pd [3,41Рис. 33. Диаграмма состояния системы Си—Pd [3,41В работе [7] методом электронографии идентифицирована ранее неизвестная б'-фаза, структура ее кубическая с а = 17,34 А.
Рис. 33. Диаграмма состояния системы Си—Pd [3,41
Рис. 33. Диаграмма состояния системы Си—Pd [3,41
Фаза £ имеет гексагональную решетку, параметры которой а = 7,331 А, с = 7,870 А; предполагаемый идеальный состав Cu2OSn6 — 23,08 ат. (35,92 вес.) % Sn [1].
Фаза е базируется на соединении Cu3Sn (38,37 вес. % Sn), имеет ромбическую решетку. Структуру е-фазы рассматривают и как сверхструктуру на основе гексагональной решетки, параметры указаны в работе [1].
Состав фазы ц соответствует соединению Cu6Snb— 45,45 ат. (60,89 вес.) % Sn. Фаза t] упорядочивается при температурах 189—186° [1]. В работе [5] установлено, что упорядочение в решетке наблюдается лишь вдоль оси с, при этом параметры элементарной ячейки а = = 4,18 А; с = 25,20 А.
Литература
Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов, т. II. М., Металлургиздат, 1962, с. 676—681.
Токсеитова Р. К., Баимбетов Н., Черноусова К. Т., Пресняков А. А.— В кн.: Свойства цветных металлов и сплавов, т. II. (Труды Ин-та ядерной физ. АН КазССР). Алма-Ата, ‘1970, с. 103—116.
Boston' В. D„ Kirkwood D. П.—- J. Inst. Metals, 1971, 99, N 9, 277—283.
Knodler IL— Metall, 1964, 18, 1172—1177.
Goria G.— Metallurgia Itai., 1956, 48, 358—360.
Andresen .1. F.— Trans. AIME, 1958, 212, 259— 260.
Mitsuishi T.— J. Phys. Soc. Japan, 1961, 16, 453— 455.
Медь — осьмий
Диаграмма состояния Си—Os не исследовалась. В работе [1] па основании измерения электросопротивления богатых медью сплавов указывается, что растворимость Os в Си в твердом состоянии крайне мала.
Литература
Хансен М., АнЭерко К. Структуры двойных сплавов, т. II. М., Металлургиздат. 1962, с. 650.
Медь — палладий
Сплавы системы Си—Pd при кристаллизации образуют непрерывный ряд твердых растворов. а в твердом состоянии имеет место образование упорядоченных структур [1]. Диаграмма состояния Си— Pd исследовалась методами термического [2] и рентгеновского [2—5J анализов, измерением электросопротивления [2—5] и магнитной восприимчивости [4, 5| (см. также И]).
На рис. 3.3 приведена диаграмма Си—Pd, построенная по данным работ [2, 3]; отдельно показано строение сплавов в твердом состоянии, предложенное авторами [4L
В работах [2, 3] указывается, что упорядоченные структуры базируются на теоретических составах PdCn3 (35,89 вес. % Pd) и PdCu (62,68 вес. % Pd). Первое превращение протекает в сплавах, содержащих от — 10 до немногим более 25 ат. % Pd. При 15—20 ат. % Pd па кривой упорядочения имеется плоский максимум, соответствующий температуре — 500°. В области состава PdCu3 различают два типа упо-
рядочеиных структур. Сплавы, лежащие в области а", имеют грапецеитрированную кубическую решетку, а лежащие в области а' —тетрагональную решетку [3].
В области упорядоченной структуры PdCu температурный максимум (при — 600°) не совпадает с идеальным составом PdCu, а находится вблизи 46 ат. % Pd [2, 3]. По данным рентгено- структурного анализа [GJ температура превращения порядок ^ беспорядок у сплава с 40,3 ат. % Pd составляет 600 ± 7°. Интервал концентраций, охватывающий это превращение, лежит в области составов от немногим менее 30 ат. % Pd до — 55 ат. % Pd. Область максимального порядка р граничит с областями, в которых присутствует как упорядоченная фаза Р, так и неупорядоченный твердый раствор а [3].
Однако такое строение диаграммы, которое показано на рис. 33, не является еще точно установленным.
Авторы работы [4] предложили другой вид диаграммы состояния в области упорядочения (рис. 33, справа). Этот вид диаграммы характеризуется наличием эвтектоидного равновесия между фазами р и а' на основе PdCu и PdCu4 (вместо PdCu3). Другое отличие от данных [3] состоит в том, что все сплавы области а' имеют тетрагональную решетку.
В работе [7] на основании определения термоэлектрических свойств сделан вывод о том, что упорядоченными фазами в системе являются PdCu6 и Pd3Cus.
Сведения о параметрах решеток сплавов по всей системе приведены в работе [8J, которые хорошо согласуются с данными [1J.
Фаза а" имеет грапецеитрированную кубическую решетку типа AuCu3 с теми же периодами, что и в неупорядоченном состоянии [1, 3].
Фаза а' имеет тетрагональную решетку с соотношением осей с/а = 0,986 (а = 3,714 А) [3].
Фаза Р имеет объемноцептрированную решетку типа CsCl [1, 3].
Литература
Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов, т. II. М., Металлургиздат, 1962, с. 655 658.
Taylor R.— J. last. Metals, 1934, 54, 255—272.
Jones F. И'., Sykes C.— J. Inst. Metals, 1939, 65, 419—433.
JaumotF.E., Sauatzky A.— Acta metalling., 1956, 4, N 2, 118—126.
Jaumot F. E., Sawatzky A.— Acta metallurg., 1956, 4, N 2, 126—144.
Oriani R., Murphy W. K.— Acta metallurg., 1962, 10, N 9, 879—885.
Рудницкий А. А,— ЖНХ, 1956, 1, 1305—1321.
Guadagno J. R., Orr R. L., Hultgren R.— Tcclm. Rept AROD, 1961, 22872—13 (AD 264353).
Pnc. 34. Диаграмма состояния системы Cu—Pt [1,2]
Медь — платина
Ликвидус системы Си—Pt исследован до 43 ат. (70 вес.) % Pl, а превращения в твердом состоянии — во всей области концентраций сплавов, методами измерения электросопротивления, температурного коэффициента сопротивления, параметров решеток. Данные различных исследователей проанализированы и суммированы в работе [1].
На рис. 34 приведена диаграмма Си—Pt согласно [1,2]. Сплавы Си—Pl при кристаллизации образуют непрерывный ряд твердых растворов. В твердом состоянии сплавы образуют упорядоченные структуры в очень широком интервале концентраций. Наиболее надежные результаты получены в работе [2], из которой следует, что наивысшая степень упорядочения достигается при 22,5; 50; 72,5 и 86 ат. % Pt, что соответствует упорядоченным структурам PtCu3, PtCu, Pt3Cu и Pt7Cu (см. рис. 34). В работах 13, 4] обнаружено существование двухфазных областей, включающих совместное присутствие неупорядоченной и упорядоченной структур, в сплавах области PtCu. На вставке рис. 34 показано строение границы двухфазных областей по данным [3].
Рис. 35. Диаграмма состояния системы Си—Ри [2]Рис. 35. Диаграмма состояния системы Си—Ри [2]ЛитератураЛитератураСведения о параметре решеток разупорядо- ченных твердых растворов приведены в работах И, 4L
Рис. 35. Диаграмма состояния системы Си—Ри [2]
Рис. 35. Диаграмма состояния системы Си—Ри [2]
Литература
Литература
Соединение PlCu3 имеет гранецептрнровап- ную кубическую решетку сверхструктуры типа AuClIg [1|.
Упорядоченные фазы PlCu, Pt3Cu и Pl7Cu имеют одинаковую решетку (элементарная ячейка содержит 32 атома) с параметром в 2 раза большим, чем для решетки разупорядочен- ного твердого раствора. Зти три решетки непрерывно переходят одна в другую ([21, см. также [1]).
Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов, т. II. М., Металлургпздат, 1962, с. 659—662.
Schneider A., Esch U.— Z. Elektrochem., 1944, 50, 290—301.
Assayag Р., Dode М.— С. г. Acad. sci. Paris, 1954, 238, 762—764.
Шанк Ф. Структуры двойных сплавов. М., «Металлургия», 1973, с. 314.
Медь — плутоний
Диаграмма состояния системы Си—Ри во всей области концентраций сплавов исследовалась в работах [1—3] с помощью дифференциального термического и рентгеновского анализов. Система характеризуется наличием четырех соединений, два из которых Pu4CuI7 и РпСп.,
1-2. э,i,i-oI-J.)->21-2. э,i,i-oI-J.)->2Рис. 36. Диаграмма состояния системы Си—Pr [1]Рис. 36. Диаграмма состояния системы Си—Pr [1]3. Rhinehammer Т. В., Eller D. Е., Jones L. U.— Tn: Plutonium, 1960. Grison E., Lord W. B. IL, Fouler H. 1). (Eds). London, Cleaver-IImne Press, 1961, p. 289—300.4. Wittenberg L. J., Grove G. R.— U. S. Atom. Energy Comm., MLM 1244, 1964.3. Rhinehammer Т. В., Eller D. Е., Jones L. U.— Tn: Plutonium, 1960. Grison E., Lord W. B. IL, Fouler H. 1). (Eds). London, Cleaver-IImne Press, 1961, p. 289—300.4. Wittenberg L. J., Grove G. R.— U. S. Atom. Energy Comm., MLM 1244, 1964.превпрев
1-
2. э,
i,
i-
o
I-
J.
)-
>2
1-
2. э,
i,
i-
o
I-
J.
)-
>2
Рис. 36. Диаграмма состояния системы Си—Pr [1]
Рис. 36. Диаграмма состояния системы Си—Pr [1]
3. Rhinehammer Т. В., Eller D. Е., Jones L. U.— Tn: Plutonium, 1960. Grison E., Lord W. B. IL, Fouler H. 1). (Eds). London, Cleaver-IImne Press, 1961, p. 289—300.
4. Wittenberg L. J., Grove G. R.— U. S. Atom. Energy Comm., MLM 1244, 1964.
3. Rhinehammer Т. В., Eller D. Е., Jones L. U.— Tn: Plutonium, 1960. Grison E., Lord W. B. IL, Fouler H. 1). (Eds). London, Cleaver-IImne Press, 1961, p. 289—300.
4. Wittenberg L. J., Grove G. R.— U. S. Atom. Energy Comm., MLM 1244, 1964.
прев
прев
плавятся конгруентпо при температурах ^1000 и ~900° [21, а два других PuCu6 и PuCu4 образуются по перитектическим реакциям: ж + Pu4Cu17 ^2 PuCu6 и ж + Pu4Cu17 <2 Г2 PuCu4 при температурах ~950 и —960° со- огвегствепно [2]. На рис. 35 диаграмма Си—Ри приведена согласно работе [2]. В системе протекают три эвтектических превращения. При температуре 885° и содержании Ри в эвтектической жидкости 9,5 ат. % кристаллизуется эвтектика: ж S Си + РиСи6. Эвтектика PuCu4 + - PuCito кристаллизуется при 870° и содержании 30 ат.% Ри; третье эвтектическое превращение имеет место при 025е и 93,5 ат. % Ри: ж Л PuCu2 + е.
Данные работы [31, в общем, совпадают с данными работы [2]. Отличие состоит в определении формулы наиболее богатого медью соединения. Авторы работы [3] указывают, что в равновесии с медью находится соединение Pu2Cun. Некоторые различия имеются и в температурах образования соединений и температурах эвтектических реакций.
Растворимость Ри в Си в твердом состоянии не определялась; максимальная растворимость Си в твердом растворе на основе Ри (е) составляет около 3 ат. % 12, 3|. В соответствии с диаграммой, приведенной на рис. 35, при температуре 450° происходит эвтектоидное превращение с ^2 6' р PuCu2, концентрация эвтектоидной точки составляет ~1,5 ат. % Си.
Температуры ионвариаптпых превращений, связанные с полиморфизмом плутония, следующие: а 22 р — 122 ; р Л Г — 215°; у 22 6 — 315°; 6 22 о' — 425° [21.
Соединение PuCu6 обладает ромбической решеткой типа СеСн6 с параметрами а = - 8,050 ± 0,003; b 5,025 ± 0,003; с = 10,059 + 0,00(5 А 121. В работе [4] установлено существование соединения, богатого медью, с ромбической решеткой и делается предположение, что это соединение имеет формулу PuCu6.
Соединение PuCu2 имеет ромбическую решетку. изоморфную с СеСп, 141.
Данные о структуре других соединений не приводятся.
Литература
ПочварА.А., Копобеевский С. Т., К у тайцев В. И., Меньшикова Т. С., Чеботарев II. Т. Труды II Международной конференции по мирному использованию атомной энергии. Доклады советских ученых. Т. 3. Ядерное горючее и реакторные металлы. Атомиздат, 1959, с. 376—395.
Ку тайцев В. И., Чеботарев II. Т., Андрианов М. А., Конев В. II., Лебедев И. Г., Вагрова В. И., Везносикова А. В., Круглов А. А., Петров П. И., Слотрицкая Е. С.— Атомная энергия, 1967, 23, вып. 6, 511—519.
Медь — празеодим
Диаграмма состояния системы Си—Рг была исследована методами термического, рентгеновского и микроскопического анализа сплавов, охлажденных из расплавленного состояния [11.
На рис. 36 приведена диаграмма состояния Си—Рг по данным работы [1]. В системе обнаружено четыре металлических соединения, два из которых плавятся конгруентпо (PrCu6 и РгСп2) при температурах 962 и 841° С, соответственно, а два — PrCu4 и РгСи образуются по перитектическим реакциям:
ж (~42,5 вес. % Рг) 4- PrCu6 22 PrCu4
(при 824° С);
ж(~77 вес. % Рг) + РгСп222 РгСи (при 563° С).
В системе протекают три эвтектических
ращения:
ж(7,5 атЛоРг) 22 Си + РгСи6, при 891° С;
ж(27 атЛбРг) 22 PrCu4 + PrCu3, при 792°С;
ж(№ ат. "о Pr) 22 РгСи + Рг, при 472° С.
Растворимость празеодима в меди и меди в празеодиме не определялась.
Авторами работы [2] идентифицировано соединение PrCu5. Указано, что его решетка гексагональная типа СаСн5 с параметрами а = - 5, 122 А, с - 4,109 А.
Соединение PrCu6 (26,99 вес. % Рг) имеет орторомбическую решетку типа CeCug с пара-
Рис. 37. Диаграмма состояния системы Си—Rh [2]
метрами а = 8,101 А, 6 = 5,081 А и с = = 10,140 А [3].
Решетка соединения PrCu2 ромбическая типа СеСп2 [4, 5] с параметрами а = 4,400 ± + 0,005 А, в = 7,024 ± 0,005 А, с = 7,435 ± ± 0,005 А [4]. Соединение РгСн кристаллизуется в некубической решетке 161.
Литература
Canneri С.— Metallurgia ital., 1934, 26, 869—871.
Duright А. Е.— Trans. ASM, 1961, 53, 479 —500.
Савицкий Е. М., Терехова В. Ф. Металловедение редкоземельных металлов. М., «Наука», с. 103.
Storm A. R.. Benson К. Е.— Acta crystallogr., 1963, 16, 701-702.
Sherwood В. С., William Н. J., Wernick J. Н.— J. Appl. Phys., 1964, 35, 1049—1050.
Гшнейднер К. А. Сплавы редкоземельных металлов. М., «Мир», 1965, с. 152.
Медь — рений
Авторами работы [1] была сделана попытка сплавить Re и Си при температурах до 2175°, которая оказалась безуспешной.
Авторы работы [2] пытались получить растворы Re в Си. Ими был сделан вывод, что растворимость Re в Си составляет нс более (1—2)- •1(Г4%.
Литература
Holland-Nell U., Sauerwald F.—• Z. anorg. Chern., 1954, 276, 155—158.
Knock B., Star W. M., Van Rongen H. J M., Van Den Berg G.— J. Physica, 1964, 30, 1124—1130.
Медь — родий
Диаграмма состояния системы Си—Rh исследовала методами термического, микроструктурного, рентгеновского анализов и измерения
твердости [1—3]. Резу тьтаты исследования были представлены авторами работы [11 в виде диаграммы перитектического типа с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии ио небольшому 'числу данных, полученных, по-видимому, на неравновесных сплавах вышеупомянутыми методами. Температура перитектического превращения указана около 1100°, перитектическая точка — около 28 ат. % Rh. а образование первичных твердых растворов примерно при 0—20 и 90— 100 ат. % Rh."1
При температуре 800° границы твердого раствора на основе Си и Rh лежат при 20 и 90 ат. % Rh, соответственно.
Кроме того, указывалось на существование упорядоченных фаз при 50, 75 и, возможно, при 25 ат. % Rh с параметром ГЦК решетки для соединений RhCu и Rh3Cu таким же, как для твердого раствора на основе Rh. , У)
На рис. 37 показана диаграмма состояния системы Си—Rh, полученная авторами работы [21 методами микроструктурного и рентгеновского анализов. При температуре 1200° Си и Rh образуют между собой непрерывный ряд твердых растворов, который расслаивается на два твердых раствора па основе Си и Rh при понижении температуры. При 1000° область расслоения pacno.iozbena в интервале 35—75 ат. % Rh, а при 600° — в интервале 23—93 ат. % Rh.
Рентгеновские данные работы [31 по измерению параметров решеток показали, что границы твердых растворов на основе Си и Rh при 600—800° лежат при 9,2 и 81,5 ат. % Rh. Этим же авторам [3] удалось быстрой закалкой расплава получить непрерывный ряд метастабильных твердых растворов, что говорит в пользу диаграммы состояния, предло- женпой в работе [2].
Литература
Звягинцев О. Е., Бруновский Б. К.— Нзв. сект, платины Ип-та по изучению платины и других благородных металлов, т. 12. М,—Л.. Изд-во АН СССР, 1935, с. 37 66.
Raub Ch., Rdschel Е.. Menzel D., Gadhof M.— Me- tall, 1971, 25, N 7, 761—762
Zuo II. L., Duwer P.— J Iess-Сошгпоп Metals, 1964, 6, 248—249.
Медь — ртуть
Диаграмма состояния системы Си—Hg была описана в общих чертах как гипотетическая фазовая диаграмма в работе [11 на основании результатов термического и микроскопического анализов.
В этой системе предполагалось наличие трех промежуточных фаз, разлагающихся в про-
цессе плавления при 150, 115 и 96°, причем надежно доказанным считалось существование фазы Ciillg (точка плавления 96е), а две другие фазы, более богатые медью, не удалось идентифицировать.
Данные ряда авторов о составе п количестве промежуточных фаз, проанализированные в работе [21, противоречивы. Так, некоторыми авторами при применении высокого давления из богатых ртутью амальгам были выделены фазы, близкие по составу к Cu3Hg.»(67,84 вес. % 11g) [21 и Cnllg (75,95 вес.% Hg) [3], а в других работах [2| при измерении электродвижущих сил интерметаллических фаз обнаружить не удалось. Результаты рентгеноструктурного анализа [21 указывают на существование только одной промежуточной фазы, имеющей структуру, очень сходную со структурой у-латуни (тпп D8.,) и по составу, близкую либо к CuJ[g3[42,86—42,98 ат. (70, 31—70, 53 вес.)% Hgl. либо к CuHg [48 ат. (74,5 вес.) °о Hgl.
Параметр решетки единственной промежуточной у-фазы постоянен — 9,418—9,420 или 9,425 А, поэтому область ее гомогенности узка.
Па рис. 38 приводится диаграмма состояния системы Си—11g. построенная методами дифференциального термического и рентгеновского анализов, ио данным работы [3]. В системе наблюдается широкая область несмешиваемости в жидком состоянии в интервале концентраций от 15 до 85 ат. % Hg. Монотектическая реакция расслоения жидкости на два несмеши вающихся слоя протекает при температуре 660° С.
В конденсированной системе Си—Hg образуется только одно интерметаллическое соединение [31 состава Cu7Hg6 по перитектической реакции ж + аси 72 CuJIg6 при температуре 128 ± 2°. Структура интерметаллической фазы ромбоэдрическая, подобная у-латуни. Ее пространственная группа R3m, псевдоку- бическая решетка с а = 9,4024 + 4 А, а = = 90,425° [4].
В работе [3] приведена также кривая растворимости ртути в меди. При монотектической температуре 660° в меди растворяется около 5 ат. % Hg, при 600° — 4 ат. % Hg.
Данные по растворимости Си в Hg при комнатной температуре [5] согласуются с приведенными в работе [21 [0,01 ат. % (0,0032 вес. %)].
Растворимость Си в жидкой Hg в интервале температур 550—20° С изменяется по данным работы [61 от 3,60 до 0,006 ат. %.
Литература
Татапп G., Stassfurth Т.— Z. anorg. Chern., 1925, 143, 357—376.
Хансен М., АнВерко К. Структура двойных сплавов, т. II. М.. Металлургиздат, 1962, с. 631—633.
1 Рис. 38. Диаграмма состояния системы Си—Hg [3]
3. Lugscheider F., Jangg G.— Z. Metallkunde, 1971, 62. N 7, 548—551.
4. Lindahl T., Westman S.— Acta chem. scand., 1969, 23, 1181.
5. Spengler H.— Metall, 1958, 12, 105—113.
6. Jangg G., Palmann II.— Z. Metallkunde, 1963, 54, 364—369.
Медь — рутений
Измерение электросопротивления богатых Си сплавов показывает, что растворимость Ru в Си в твердой! состоянии «исчезающе мала» (после отжига при 900°) [1].
Литература
1. Linde J. О.— Ann. Physik, 1932, 15, 231—248.
Медь — самарий
Диаграмма состояния системы Си—Sm полностью исследована в работах [1—31 и частично в работе [41 методами дифференциального термического, микроструктурного, рентгеновского [1—4] и локального электропномикроско- пического анализа [31. Данные этих работ отличаются количеством химических соединений,
SmCugSmCu; SmCu;. SmCuSmCugSmCu; SmCu;. SmCu°C°C/о/оZ® JOZ® JO. ■ 865 С по 111). В системе протекают не четыре, Sm,/»??.% как в [1], а три эвтектических превращения по4/7 50 60 7/7 5050/ОО~ ‘. ■ 865 С по 111). В системе протекают не четыре, Sm,/»??.% как в [1], а три эвтектических превращения по4/7 50 60 7/7 5050/ОО~ ‘реакциям: ж (9 ат. °п Sm) (882 С), ж (28 ат. % Sm) ДА !реакциям: ж (9 ат. °п Sm) (882 С), ж (28 ат. % Sm) ДА !/Zz®7/Zz®7(818° С) и ж (71 (597° C).(818° С) и ж (71 (597° C).I z± Си + SmCugSmCu4 + SmCu,I z± Си + SmCugSmCu4 + SmCu,ат. % Sm) ^ SmCu 4- Smат. % Sm) ^ SmCu 4- SmЖ+ СиЖ+ Си№ SmCu6№ SmCu6Ж*5тЖ*5тж* SmCuж* SmCuZz®7Zz®7SmCu5 ж* SmCuiSmCu5 ж* SmCui40 Sm, бес. %40 Sm, бес. %Рис. 39. Диаграмма состояния системы Си—Sm [1]Рис. 39. Диаграмма состояния системы Си—Sm [1]В работе 14] отмечено, что соединение SmCn образуется но перитектической реакции, как и по данным [3], а при 78,9 ат. (87 вес.) ?и Си и при температуре 590° С протекает эвтект! ческая реакция ж ^ SmCu 4 «sm-Sinn Си в твердом состоянии практически не растворяются друг в друге 111; например, растворимость Си в asm составляет 0,47 ат. (0,2 вес.) % |4].Решетка SmCu кубическая типа CsCl [4, 51, а 3,52 ± 0.002 А [2, 5]. У SmCu2 [б, 71 ОЦ ромбическая решетка типа СеСи2, а = 4,360 ± 0,005 А, b - 6.925 ± 0,005 А, с = — 7,375 + 0,005 А [6]. Решетка SmCu4 гексагональная типа CaZii., с а = 5,074 А и с = 4,099 А 12].Соединение SmCu5 имеет гексагональную решетку типа СаСи3 ]8, 91 с параметрами а — = 5,071 А, с = 4,151 А [1], либо а = 5,074 + ± 0,005 А, с = 4,099 ± 0,005 А [81, da = 0,808. Решетка SinCnG орторомбическая типа CeCiiy, а 8,060, Ъ 5,034, с 10,049 А 191.В работе 14] отмечено, что соединение SmCn образуется но перитектической реакции, как и по данным [3], а при 78,9 ат. (87 вес.) ?и Си и при температуре 590° С протекает эвтект! ческая реакция ж ^ SmCu 4 «sm-Sinn Си в твердом состоянии практически не растворяются друг в друге 111; например, растворимость Си в asm составляет 0,47 ат. (0,2 вес.) % |4].Решетка SmCu кубическая типа CsCl [4, 51, а 3,52 ± 0.002 А [2, 5]. У SmCu2 [б, 71 ОЦ ромбическая решетка типа СеСи2, а = 4,360 ± 0,005 А, b - 6.925 ± 0,005 А, с = — 7,375 + 0,005 А [6]. Решетка SmCu4 гексагональная типа CaZii., с а = 5,074 А и с = 4,099 А 12].Соединение SmCu5 имеет гексагональную решетку типа СаСи3 ]8, 91 с параметрами а — = 5,071 А, с = 4,151 А [1], либо а = 5,074 + ± 0,005 А, с = 4,099 ± 0,005 А [81, da = 0,808. Решетка SinCnG орторомбическая типа CeCiiy, а 8,060, Ъ 5,034, с 10,049 А 191.ЛитератураЛитература
SmCugSmCu; SmCu;. SmCu
SmCugSmCu; SmCu;. SmCu
°C
°C
/о
/о
Z® JO
Z® JO
. ■ 865 С по 111). В системе протекают не четыре, Sm,/»??.% как в [1], а три эвтектических превращения по
4/7 50 60 7/7 5050/ОО~ ‘
. ■ 865 С по 111). В системе протекают не четыре, Sm,/»??.% как в [1], а три эвтектических превращения по
4/7 50 60 7/7 5050/ОО~ ‘
реакциям: ж (9 ат. °п Sm) (882 С), ж (28 ат. % Sm) ДА !
реакциям: ж (9 ат. °п Sm) (882 С), ж (28 ат. % Sm) ДА !
/Zz®7
/Zz®7
(818° С) и ж (71 (597° C).
(818° С) и ж (71 (597° C).
I z± Си + SmCugSmCu4 + SmCu,
I z± Си + SmCugSmCu4 + SmCu,
ат. % Sm) ^ SmCu 4- Sm
ат. % Sm) ^ SmCu 4- Sm
Ж+ Си
Ж+ Си
№ SmCu6
№ SmCu6
Ж*5т
Ж*5т
ж* SmCu
ж* SmCu
Zz®7
Zz®7
SmCu5 ж* SmCui
SmCu5 ж* SmCui
40 Sm, бес. %
40 Sm, бес. %
Рис. 39. Диаграмма состояния системы Си—Sm [1]
Рис. 39. Диаграмма состояния системы Си—Sm [1]
В работе 14] отмечено, что соединение SmCn образуется но перитектической реакции, как и по данным [3], а при 78,9 ат. (87 вес.) ?и Си и при температуре 590° С протекает эвтект! ческая реакция ж ^ SmCu 4 «sm-
Sinn Си в твердом состоянии практически не растворяются друг в друге 111; например, растворимость Си в asm составляет 0,47 ат. (0,2 вес.) % |4].
Решетка SmCu кубическая типа CsCl [4, 51, а 3,52 ± 0.002 А [2, 5]. У SmCu2 [б, 71 ОЦ ромбическая решетка типа СеСи2, а = 4,360 ± 0,005 А, b - 6.925 ± 0,005 А, с = — 7,375 + 0,005 А [6]. Решетка SmCu4 гексагональная типа CaZii., с а = 5,074 А и с = 4,099 А 12].
Соединение SmCu5 имеет гексагональную решетку типа СаСи3 ]8, 91 с параметрами а — = 5,071 А, с = 4,151 А [1], либо а = 5,074 + ± 0,005 А, с = 4,099 ± 0,005 А [81, da = 0,808. Решетка SinCnG орторомбическая типа CeCiiy, а 8,060, Ъ 5,034, с 10,049 А 191.
В работе 14] отмечено, что соединение SmCn образуется но перитектической реакции, как и по данным [3], а при 78,9 ат. (87 вес.) ?и Си и при температуре 590° С протекает эвтект! ческая реакция ж ^ SmCu 4 «sm-
Sinn Си в твердом состоянии практически не растворяются друг в друге 111; например, растворимость Си в asm составляет 0,47 ат. (0,2 вес.) % |4].
Решетка SmCu кубическая типа CsCl [4, 51, а 3,52 ± 0.002 А [2, 5]. У SmCu2 [б, 71 ОЦ ромбическая решетка типа СеСи2, а = 4,360 ± 0,005 А, b - 6.925 ± 0,005 А, с = — 7,375 + 0,005 А [6]. Решетка SmCu4 гексагональная типа CaZii., с а = 5,074 А и с = 4,099 А 12].
Соединение SmCu5 имеет гексагональную решетку типа СаСи3 ]8, 91 с параметрами а — = 5,071 А, с = 4,151 А [1], либо а = 5,074 + ± 0,005 А, с = 4,099 ± 0,005 А [81, da = 0,808. Решетка SinCnG орторомбическая типа CeCiiy, а 8,060, Ъ 5,034, с 10,049 А 191.
Литература
Литература
эвтектических, перитектических реакций и их температурами.
Па рис. 39 приведена диаграмма состояния Си—Sm по данным работы [1]. Система характеризуется наличием четырех интерметаллических соединений, три из которых SmCiifi, SmCu2 и SmCu образуются из расплава при температурах 975, 865 и 790* С, соответственно, а одно — SiuCu5 по перитектической реакции ж + SmCue ^ SmCu5 при 860° С. В системе Си—Sm обнаружено четыре эвтектических превращения, протекающих по реакциям ж^± ?± Си + SmCriy (при 890° С), ж Я SmCu5 4- 4- SmCu2 (810 С), ж дА SmCu2 4- SmCu (720° С) и ж S SmCu -]- Sm (575° С).
В работе [31 кроме соединений, указанных в [1, 21, обнаружено еще одно питерметалличес- кое соединение — SniCu4, образующееся по перитектической реакции ж 4- SmCu5 та SmCu4 при температуре 880° С. Так же по перитектическим реакциям образуются еще два соединения SmCu5 и SmCu: ж 4- SmCu6 у? SmCu5 (927° С) и ж 4" SmCu2 ;Т SmCu (735° С). Остальные два соединения SmCn6 и ShiCil, плавятся, как и но данным [1], коигруентио, но при температурах 944 и 860* С (вместо 975 и
Торчинова Р. С., Терехова В. Ф., Савицкий Е. М.— В сб.: Редкоземельные металлы, сплавы и соединения. №.. «Наука», 1973, с. 160.
Савицкий Е. М., Терехова В. Ф. Металловедение редкоземельных металлов. М., «Паука», 1975, с. 101.
Кики К., Perry A. I,— Met. ScL, 1975, 9, N 7, 339— 341.
Copeland M., Bato H.— In: Physics and Materials Problems of Bactor Control Hoads. Vienna, IAEA, 1964, p. 295 317.
Chao С. C., Zuo H. L., Duwez P.— J- Appl. Phys., 1964, 35. 257—258.
Storm A. B., Benson К. E.— Acta crystallogr., 1963, 16, 701—702.
Sherwood В. C., Williams H. J., Wernick J. II.— J. Appl. Phys., 1964, 35. 1049- 1050.
Halszko S. E.— Trans. AIME, 1960, 218, 763.
Buschow К. И. I. e. a.— Acta crystallogr., 1971, 27B, N 6, 1085.
Медь — свинец
Диаграмма состояния системы Си—РЬ по данным разных авторов, систематизированным в работе [11, характеризуется наличием моно- тектического и эвтектического превращений.
В работе [11 приводятся температуры мопо- тектики — от 949 до 957° С; составы моиотек- тпческой точки: 36 вес. (14,7 ат.), 38 вес. (15,8 ат.), 40 вес. (17 ат.) п 52 вес. (24, 9 ат.) % РЬ; составы расплава, богатого РЬ; при монотекти-
ческой температуре: 77 вес. (50,7 ат.), 85 вес. (63,6 ат.), 86,5 вес. (66,4 ат.), 87 вес. (67,2 ат.) и 92, 7 вес. (79,5 ат.) % РЬ.
Данные о протяженности области несмешиваемости в жидком состоянии выше температуры 954° очень противоречивы. В работе [2] измерением зависимости электросопротивления от температуры найдено, что критическая точка па кривой растворимости лежит намного выше 1500°, в работе же [31 на основании химического анализа составов двух расплавов, находящихся в равновесии при 954, 975, 1000 и 1025 С, сделано заключение, что критическая точка замкнутой кривой растворимости находится около 64,5 вес. (35,8 ат.) "о РЬ и 1025 ° С, т. е. только на 70° выше монотектической температуры. Данные работ [4, 51, полученные методом химического анализа [41 и электросопротивления [5|, подтверждают результаты работы [3], критическая точка расположена около 65 вес. (36,3 ат.) % РЬ и 1000 С.
В работе [6] измерением давления паров РЬ в зависимости от содержания компонентов установлено, что температура области несмешиваемости должна лежать между 1200 и 1100°. А в работе [71 показано, что максимальная температура области несмешиваемости составляет около 1000 С. В работе [8] значение критической точки лежит ниже 1100е. Таким образом, ряд приведенных данных последних лет дает возможность не принимать во внимание исследования работы [2], указывающие на круто поднимающиеся границы области несмешиваемости.
На рис. 40 показана диаграмма состояния системы Си—РЬ, полученная методом термического анализа [91. Критическая точка здесь лежит при температуре 990° и 63 вес. (34,3 ат.) % РЬ, а область несмешиваемости при монотектической температуре (954—955° С) простирается от 37 до 86 вес. (15,3—65,3 ат.)°о РЬ.
Данные термического анализа хорошо подтверждаются методом микроскопического анализа сплавов системы Си—РЬ [101. Установлено, что при монотектической температуре (955 ± ± 0,5°) протяженность области несмешиваемости составляет 37,8—85,2 вес. (15,7—63,8 ат.)% РЬ. Там же [10] приведены доказательства низкой критической температуры (около 990е). А в работе [11] подтверждено, что монотекти- ческая температура равна 954° С. Диаграмма состояния системы Си—РЬ, построенная недавно с привлечением термодинамического расчета сплавов в интервале 955—1200° С, близка к изображенной на рис. 40 [12]. Монотекти- ческая реакция происходит при 955е С в интервале 27—78,2 ат.% РЬ, критическая точка области расслоения расположена при 1008,16°С и 56 ат. % РЬ.
Рис. 40. Диаграмма состояиня системы Си—РЬ [9]
Эвтектическая точка лежит около 0,06 вес. (0,18 ат.)% РЬ и 326° С ИЗ, 141. Этот состав эвтектики подтвержден в работе [7].
Данные же работы [15] о содержании в эвтектике 0,11 вес. % РЬ (вместо 0,06 вес. %) нс подтвердились.
В работе [13] была тщательно определена часть линии ликвидуса между монотектической температурой и температурой плавления РЬ, т. е. в интервале 950—326° С. Эта кривая растворимости пересекает монотектическую горизонталь около 67 ат. (87 вес.) % РЬ. Растворимость Си в жидком РЬ по данным [13] подтверждена для температурных интервалов 320—560° С [11], 370-727° [151, 410-510° [16], 425-825° [17] и 337-446° С [18].
Оценка растворимости РЬ в Си в твердом состоянии выше 600° С сделана па основании микроскопических и рентгеновских исследований: не более 0,09 ат. (0,29 вес.) % РЬ [19]. Растворимость Си в РЬ в твердом состоянии, изученная авторами работы [1], составляет менее 0,007 вес. %. Там же обнаружено, что в электролитически осажденных сплавах Си—РЬ в твердом состоянии в Си растворяется 10— 12 вес. (3,3—4 ат.) % РЬ.
Литература
Хансен М., АиЭерко К. Структуры двойных сплавов, т. II. М., Металлурпыдат, 1962, с. 652—655.
Вогпетапп К., Wagenmann К.— Ferrum, 1913— 1914, 11. 291 293.
Friedrich К., Warhlert М.— Metal] und Erz, 1913, 10, 578 586.
Brueseuieister S Z. Metallkuiule, 1931, 23, 226— 228.
Bish IL E. -Trans. AIME, 1952, 194, 81—82.
<200 д^Х<200 д^Х800800ДеоДеоCu^Se CU3SE2 CuSeCu^Se CU3SE2 CuSe^;*5«:2^;*5«:2" ^'^^" ^'^^Au^se Ause "Au^se Ause "^^1112^51^^1112^51Z-Cu3S62 *Рсйг.^
<200 д^Х
<200 д^Х
800
800
Део
Део
Cu^Se CU3SE2 CuSe
Cu^Se CU3SE2 CuSe
^;*5«:2
^;*5«:2
" ^'^^
" ^'^^
Au^se Ause "
Au^se Ause "
^^1112^51
^^1112^51
К Сиз5ег*Ди5е
mmCU)SCz*«rcu5E ]CU)SCz*«rcu5E ]жг ^»Сиг.л5ежг ^»Сиг.л5е«2 *м3«3«2 *м3«3•^3'/til г-д; St
m
m
CU)SCz*«rcu5E ]
CU)SCz*«rcu5E ]
жг ^»Сиг.л5е
жг ^»Сиг.л5е
«2 *м3
«3
«2 *м3
«3
-*>*Ause
CuCu^’^Cu^St 11
Cu
Cu
11 .1 ш
^ Au^se
ЖЖ5E*AuSe Se^Cuse5E*AuSe Se^Cuse606080 St,cm %80 St,cm %Рис. 41. Диаграмма состояния системы Си—Se [11
Ж
Ж
5E*AuSe Se^Cuse
5E*AuSe Se^Cuse
60
60
80 St,cm %
80 St,cm %
Авдеев M. А., Миллер О. Г.— ЖНХ, 1958, 3, 921 — 923.
Szkoda F.— In: Zesz. nauk politechn. Czestochow. Met., 1962, N 7, 13—18.
Gebhart E., Obrowski W.— Z. Metallkunde, 1954, 45, 333.
Seith W., Johren H., Wagner J.— Z. Metallkunde, 1955, 46, 773—779.
Pelzel E.— Mctall, 1956, 10, N 21—22, 1023—1028.
Darey T. R. A. AIME Metallurgical Society Confe- , e rences, v. 7, Physical Chemistry of Process Metal
lurgy, N- Y., Interscience Publishers, Inc., 1961, p. 581—600.
Esdaile J. D., McAdam J. С. II.— Proc. Australas. Inst. Mining and Metallurg, 1972, N 239, 71—79.
Kleppa O. Y., Weil J. A.— J. Amer. Chem. Soc., 1951, 73, 4848-4850.
Heycock С. T., Nevill F. IL— J. Chern. Soc., 1892, 61, 905.
Pelzel E.— Metall, 1955, 9, N 15—16, 692—694.
Taylot J. W.— Rev. metalluigie, 1957, 54, 960— 970.
Gorman J. W., Preckshot G. W.— Trans. AIME, 1958 212 367373.
Pin C., Wagner J. B.— Tians. AIME, 1963, 227, 1275—1281.
Raub E., Engel A.— Z. Metallkunde, 1946, 37, 76—81.
Медь — селен
Диаграмма состояния системы Си—Se, представленная па рис. 41, построена авторами работы [1] методами дифференциального термического, рентгенофазового, микроструктурного анализов и изучения микротвердости. Ранее эта система была исследована в менее широкой области температур и концентраций (от 0 до 70 ат. % Se) методами термического и рентгеновского анализов и термодинамических расчетов [2—4].
По данным работы [1] система медь — селен характеризуется наличием широких областей расслаивания. Моиотектические реакции ж2 ^ ^ PciizSe + «1 И Ж2 ^ Pc. 2_xSe + Ж3 Проте- кают при 1100 и 540е С соответственно.
В системе подтверждено существование трех соединений: Cu2Se, Cu3Se, и CuSe. Соединение Cu2Se плавится конгруентно при 1130° С и обладает полиморфным превращением при 162° С. Па основе ac.uase и Pcu,_xse имеются области гомогенности, причем при увеличении содержания Se соединение Pcu,_xse становится устойчивым при комнатной температуре.
Соединение Cu3Se2 существует до 175е С, выше этой температуры оно разлагается па Pcu2_xsc и Peuse- Па основе Cu3Se2 впервые [11 найдена узкая область гомогенности.
Соединение CuSe образуется по перитектической реакции Cu2Se -Г ж3 CuSe при 400“ С и претерпевает полиморфное превращение при 80° С.
Соединение Cu2Se, которое существует в области 33,3—35,6 ат. % Se [5], имеет ГЦК решетку типа СаР2 [2, 5]. ГЦК решетка сохраняется до комнатной температуры сплавов, лежащих у границы области гомогенности со стороны селена, между 35 и 35,6 ат. % Se. Параметры решетки (выше 17OJ) а = 5,85 А по [2], а по данным работы [61 а = 5,754 + ± 0,003 А у сплава с 32,8 ат. (37.8 вес.) % Se. В области гомогенности ближе к Си углу при низкой температуре (ниже 103° по [2]) кубический селенид Cu106Se (33,8 ат. % Se) становится тетрагональным [2] с а — 11,51 А. с 11,74 А, а по данным работы [71 при низкой температуре можно идентифицировать несколько кристаллических, в большинстве метастабильпых, структур с ОЦК либо с тетрагональными решетками. Вероятно, добавление Se понижает температуру превращения соединения, и кубическая решетка становится стабильной при комнатной температуре [21.
Уменьшение параметра решетки с повышением содержания Se [2] указывает на образова- йие раствора вычитания: Cu2_xSe [о = 5,740 А при х = 0,2 (35,7 ат. % Se)l. Температура плавления соединения Cu2Se составляет 1148 + 5° С по данным [4, 7] в отличие от 1130° С по [11.
Соединение Cu3Se2 (минерал умангит) имеет ромбическую решетку с параметрами а = = 4,28 А, в = 6,40 А, с = 12,46 А и 20 атомами в элементарной ячейке [21. Здесь также указано, что умангит, подобно риккадиту (Си4_хТе2), является фазой вычитания с большим числом вакантных узлов, лишь приближающейся по составу к Cu3Se2. По данным высокотемпературного рентгеновского исследования [81 соединение Cu3Se2 при нагревании распадается ниже 170° на Cu2_xSe и CuSe, что в дальнейшем подтвердилось в работе [11. Однако авторам [5] не удалось синтезировать Cu3Se2 из фазовой смеси с Cu2Se и CuSe.
Рпс. 42. Диаграмма состояния системы Си—S а — Си—Cu$S [4, 5]; б — Си8$ - CuS [6 -8]Рпс. 42. Диаграмма состояния системы Си—S а — Си—Cu$S [4, 5]; б — Си8$ - CuS [6 -8]
Рпс. 42. Диаграмма состояния системы Си—S а — Си—Cu$S [4, 5]; б — Си8$ - CuS [6 -8]
Рпс. 42. Диаграмма состояния системы Си—S а — Си—Cu$S [4, 5]; б — Си8$ - CuS [6 -8]
Соединение CuCe (55,41 вес. % Se) имеет гексагональную решетку и скорее всего относится к структурному типу CuS (67S) с параметрами решетки а = 3,94 А, с = 17,25 А, с!а = 4, 378. Имеются также указания на образование сверхструктуры с 12-кратным увеличением оси а [2]. Если в работе [21 отмечено, что соединение CuSe плавится инконгруентно ~700° С, то в работе [1] указана температура 400° С.
Соединение CuSe2 авторами [11 не обнаружено в отличие от авторов работы [3] и работы [51, которые, однако, не определили его кристаллическую структуру.
Растворимость Se в Си очень мала и составляет по данным измерения электропроводности 0,015 вес. % при 800° С, 0,003% при 700° и 0.001% при 600° [91.
В работе [4] дано аналитическое уравнение для расчета растворимости селена в меди.
Литература
Бабицына А. А., Емельянова Т. А., Черницына М. А., Калинников В. Т.— ЖНХ, 1975, 20, № 8, 3093— 3096.
Хансен М. Андерко К. Структуры двойных сплавов, т. II. М., Металлургиздат, с. 672—673.
Heyding В. D.— Canad. J. Chern., 1966, 44, N 10, 1233—1236.
Бурылев Б. il., Федорова Н. Н., Целитман Л. Ш.— ЖНХ, 1974, 19, № 8, 2283—2285.
Borchert W., Patzak J.— Heidelb. Beitr. Mineral. Petrogr., 1955, 4, 434 —442.
Азербаева P. Г., Кучт некая О. Ф., МелитоеВ.Д.— Вестник АН Каз. ССР, 1962, 18, № 9, 34—43.
Эллиот Р. П. Структуры двойных сплавов., т. 1. М., «Металлургия», 1970, с. 390—391.
Bahlfs P.— Z. Phys. Chern., 1936, 31, 157—194.
Smart J. S., Smith A. A.— Trans. AIME, 1946, 166, 1144—145.
Медь — сера
Диаграмма состояния системы Си—S исследовалась в многочисленных работах, проанализированных авторами [1—3], в основном со стороны меди по двум частным системам Си—Cu2S и Cu,S—CuS методами термического анализа [1—41, химического анализа жидких проб и измерения электросопротивления [1—31.
Па рис. 42, а приведена диаграмма состояния системы Си—Cu2S при температуре выше 1050° по данным работ [4, 51, а ниже этой температуры по данным работы [1]. Часть диаграммы состояния частной системы Cu2S—CuS в области температур ниже 600° С приведена по данным работ [6—8] на рис. 42, 6.
Система Си—Cu2S характеризуется наличием монотектического и эвтектического равновесий, проходящих по реакциям жх ж2 + Cu2S(I) и ж2 ^ «си + Cu2S(I), соответственно. Ниже приведены значения эвтекти-
4949
49
49
4 Двойные системы
Концентрация эвтектической точки, вес. (ат.) % SЭвтектическая температура,Концентрация моиотек- тической точки, вес. (ат.) % SМонотектическая температура. °CГраница области несмешиваемости со стороны Си, вес. (ат.) % SКонцентрация эвтектической точки, вес. (ат.) % SЭвтектическая температура,Концентрация моиотек- тической точки, вес. (ат.) % SМонотектическая температура. °CГраница области несмешиваемости со стороны Си, вес. (ат.) % S
Концентрация эвтектической точки, вес. (ат.) % S
Эвтектическая температура,
Концентрация моиотек- тической точки, вес. (ат.) % S
Монотектическая температура. °C
Граница области несмешиваемости со стороны Си, вес. (ат.) % S
Концентрация эвтектической точки, вес. (ат.) % S
Эвтектическая температура,
Концентрация моиотек- тической точки, вес. (ат.) % S
Монотектическая температура. °C
Граница области несмешиваемости со стороны Си, вес. (ат.) % S
ческой и монотектической температур, концентраций критических точек и границ области несмешиваемости по данным различных авторов:
0,77(1,51) и 0,88(1,73) [1—31; 0,75(1,48) [4 5]
1067 и 1070 [1—3];
1067 [4—5]
17,1 17,9, ~19,6, 19,8 п 10,8—19,9(32,85 32.99) [1—3]; 19,8(32.9) [4 5] 1002, 1105,1117 ц 1121 [I 3[; 1105 [4—5]
~1 ,4(2,7)и 1,8(3,5)[| 3];
1,0 (1,96) [4—5]
Равновесия в области Cu2S—CuS, неясные по данным работы [1], были уточнены методами высокотемпературного рентгеноструктурного анализа в работах [6—8] и измерением электропроводности [8].
В этой системе существуют, кроме соединения CuS, три химических соединения Cu2S, Cu^ggS и Cu9S6 с несколькими полиморфными модификациями. Фазы Cu2S и Cub96S — три- морфны, а фаза Cu9S5 — диморфна [7] (I, 11, III — области существования различных модификаций фаз на рис. 42, б).
Соединение Cu2S плавится конгруентно при температурах 1127, 1130—1131° [1], либо по данным работ 14,51 — 1129° С. Фаза Cu2S имеет область гомогенности; существование широкой однофазной области при высоких температурах установили, исходя из предположений [7], что обычно наблюдаемая фаза Cu2_xS находится между Cu2S, Cub90S и Cu9S5. Авторами работы 11] отмечается, что две полиморфные модификации Cu2S (халькозин) имеют переменный состав (ниже и выше 105° С). В работе [9] отмечено, что по мере отклонения от строгой стехиометрии составы Cu.2_xS обнаруживают несколько фазовых переходов, У Clli,882^ — шесть, а у Cub9g5S — пять.
В работе [7] показано, что рядом с Cu2S расположена фаза Cu)i96S. Предполагается, что соединение Culi9eS образуется по перитектоидной реакции Cu2S + Cu9S6 ^ Cu^gS.
В работах [6, 8] эту фазу не наблюдали. Фаза Cn9S5 — это промежуточная фаза приблизительного состава 21,9 вес. (35,71 ат.) %S, названная дигенит [1]. По данным работ [6, 7] соединение Cn9SB, имеющее область гомогенности. стабильно при комнатной температуре. Температура 78°, обозначенная в работе [1] как эвтектоидная, является температурой превращения «упорядочение. — разупорядоче- пие». идущее с уменьшением растворимости.
В работе [10] показано, что Cuij96Sl П и 50
Cu9S5II находятся в равновесии при комнатной температуре, а граница твердого раствора на основе Cu9S5TI лежит при 35,2—35,4 aT.%s. Соединение CuS, лежащее за пределами диаграммы, изображенной на рис. 42, о, б, находится по данным [3] в равновесии с S. Сведения о параметрах решеток даны по работам [3, 7, 11—131, они, в основном, подтверждают данные [1].
Соединение Cu2SlII стабильно ниже 110° С, его решетка ромбическая; а 11,881 + + 0,004 А, в = 27,323 ± 0,008 А, с = 13,491 ± + 0,004 А [7], либо а = 11,90 А, в 27,28 А, с = 13,41 [И].
Кристаллическая структург! Cu2SlI, существование которого предположили в работе [И], подтверждена в работах [7, 12].
Соединение Cub96SIII стабильно прп НО— 470° С и имеет гексагональную решетку; а = 3,981 ± 0,004 А, с = 6,761 ± 0,007 А (при 300° С) [7], либо а = 3,95 А; с = 6,75 А (при 125° С) [12]. Соединение Cu.2SI стабильно выше 470° С, имеет ГЦК решетку с параметром 5,735 ± 0,010 Л (при 500‘ С) [7].
Соединение Cub96SIII стабильно ниже 100° С; оно имеет «низкую симметрию».
Соединение Cult9GSII метастабпльно, пмеет тетрагональную решетку с о 4,008 + ± 0,002 А; с = 11,268 ± 0,006 Л 17]; по данным работы [13] решетка Culi96S тетрагональная, пространственная группа р432х2, а — = 3,996 А, с — 11,28 А, четыре формульные единицы па элементарную ячейку.
Соединение Cii,,9eSI стабильно при температурах выше 100° С; его решетка ГЦК с параметром 5,707 ± 0,006 А при 500° С.
Соединение CuBS5 стабильно ниже 78' С, имеет ГЦК решетку со сверхструктурой; а = = 5,570 ± 0.003 A (Cubg2S), " а = 5,551 ± + 0,003 A (CuL7GS) [7]. Соединение Cu9SBI стабильно выше 78° С и имеет ГЦК решетку с параметром 5,610 + 0,006 А (при 300° С) [71. В работе же [9] показано, что превращение Cu9S5I i± Cu9SsII происходит при 73 + 3° С, кристаллические структуры соединений подтверждены, и периоды решеток для первого соединения даны равными а = 5,56 А при 80°, а для второго а = 27,760 А при комнатной температуре. В работах [3, 91 сообщается о метастабильных фазах Cu9S5.
Решетка соединения CuS (ковеллин) гексагональная, а = 3,794 + 0,003 А, с = 16,332 ± ± 0,010 А [7].
Растворимость S в меди, определенная методом авторадиографии [14], оказалась значительно меньше сообщаемой авторами [1]. По данным измерения электросопротивления [11 при 600° растворимость составляет около 0,0005 вес. % S и около 0,002 вес. (0,004 ат.)
Таблица 6. Растворимость S в Си
Температура, °C
В очень чистой. Си (99,999 %)
В бескислородной Си
вес. %
ат. %
вес %
ат. %
looo
0,0070
0,0140
0,0085
0,0170
900
0,0026
0,0052
0,0046
0.0092
800
0,0009
0,0018
0,0023
О ,нн46
700
0,0003
0,0006
0,0011
О 0022
600
0,0001
0,0002
0.0004
0,0008
% S при 800° С. Данные работы [14] приведены в табл. 6
По данным работ [4, 5] растворимость S в меди при эвтектической температуре 1067° составляет 0,0225 ат. %.
Литература
Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов, т. II. М., Мсталлургиздат, 1962, с. 663— 666.
Эллиот Р. П. Структура двойных сплавов, т. 1 М., «Металлургия». 1970, с. 387—389.
Шанк Ф. А- Структуры двойных сплавов. М., «Металлургия», 1973, с. 315.
Johannsen F., Vollmer II.— Z. Erzberghau and Metallhuttenwes., 1960 13, N 7, 313—322.
Kellogg H. H.— Canad. Metallurg. QuarL, 1969 8, 3—23.
Buhl W., Sauer E.— Bor. Oberhess. Ges. Aatur- Heilkunde Giessen, Naturwiss Abt., 1957, 28, 35 47.
Djurle S.— Acta chem. scand., 1958, 12, 1415— 1426.
Wehefriiz V.— Z. pbys. Chem., 1960, 26. 339 358.
Dumon A., Zichanot A., Gromb S.— 5. cbim. pbys. et pbys.-chim. biol., 1974, 71, N 3, 407—411.
Morimoto N., Kullerud G.— Amer. Mineralogist, 1963, 48, 110—123.
Buerger M. J., Buerger N. W.— Amer. Mineralo gist, 1942, 27 , 216—217.
Wuensch B. J., Buerger M J.- Mineral Soc. America Spec. Paper. 1963, A 1, 164—170.
Janosi A.— Acta crystallogr., 1964, 17, 311 312.
Ondar J.— C. r. Acad sci Paris, 1959, 249 259— 261.
Медь — серебро
Диаграмма состояния системы Си — Ag определена авторами работ (обобщенных в [1]) как простая эвтектическая диаграмма с ограниченной растворимостью компонентов в твер дом состоянии. Для эвтектической температуры даются значения 778—77У С, а для эвтектической концентрации сообщались значения 72,0; 71,91, 71,5 и 71,0 вес. %Ag.
В работе [2] показано, что определить эвтектическую точку микроскопическим методом невозможно, так как в сплавах, содержащих 71,5—72,0 вес. % Ag, в зависимости от скоро
сти затвердевания первично появляется в микроструктуре асв (а-твердый раствор на основе Си) или ад» (a-твердый раствор на основе Ag), или обе фазы вместе.
Ошибка выбранного значения 71,9 вес. (61,1 ат.) % Ag составляет, вероятно, но более ±0,1 вес. % [II.
Растворимость Ag в Си при эвтектической температуре составляет 8,0 вес. (4,9 ат.) %, а растворимость Си вАд— 8,8 вес. (14,1 ат.) %.
Результаты определения солидуса сплавов, богатых Си [3 -51, хорошо согласуются между собой в интервале О—5 вес. % Ag.
Авторы работы [6] методом дифференциального термического анализа подтвердили диаграмму состояния, предложенную в [1]. Однако авторы работы [7J по исследованиям, выполненным микроструктурным и дилатометрическим анализом, изображают диаграмму состояния Си—Ag со стороны Си с эвтектоидным превращением при температуре G30— 640° С в критической точке около 6 вес. % Ag, проходящим по реакцииа2 (—6 вес. %Ag)± ± а! aAg.
(Си)
На рис. 43 представлена диаграмма состояния системы до К) вес. % Ag по данным работы [7], а далее (10—100 вес. % Ag) — подан ним [1].
В работах [8, 91 обсуждается образование метастабильных пересыщенных твердых растворов в неравновесных условиях кристаллизации. Исчерпывающая обработка термодинамических данных по системе Си—Ag проведена в работе 110].
Данные по растворимости Ag в Си, полученные разными авторами микроскопическим, рентгеновским методом и методом измерения электропроводности, собраны в работе [1]. Они мало отличаются друг от друга. Значения растворимости Ag в Си следующие: при 779 — 8,0 вес. (4,9 ат.) % д^, 700 — 5,2 вес. (3,1 ат. %Ag, 600е — 2,6 вес. (1,55 ат.) %Ag, 500 — 1,3 вес. (0,8 ar.)%Ag, 400° — 0,5 вес. (0,3 ат.) %Ag, 300' — 0,2 вес. (0,12 ат.) %Ag и при 200°—менее 0,1 вес. (< 0,06 ат.) % Ag.
В работе [11] построена кривая ограниченной растворимости твердых растворов системы Си—Ag, полученная расчетным путем при использовании физических характеристик.
Параметры решетки твердых растворов па основе Си и Ag указаны в работе [1].
Литература
Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов, т. I. М., Металлургиздат, 1962, с. 31—34.
Leroux J. A. A., Raub Е.— Z. anorg. Chem., 1929, 178, 257—271.
Moller F.— Mctallwirtschaft, 1930, 9, 879—885.
Рис. 43. Диаграмма состояния системы Си—Ag [1,7]Рис. 43. Диаграмма состояния системы Си—Ag [1,7]20204040°C '1500 -°C '1500 -6060Sc, вес BiaВО 100Sc, вес BiaВО 100153515351400114001ScSc1300130012001200110011001000100090090013251325ж+ SeCuж+ SeCu\865\865«Си* /ЗсСич «Си«Си* /ЗсСич «Си5сСиц SeCu, SeCu5сСиц SeCu, SeCu№+Р^г /| / sc /№+Р^г /| / sc /875"SeCUy ScCuz SeCu SeCu875"SeCUy ScCuz SeCu SeCu890890Ж+ SeCUqЖ+ SeCUqBOOBOO!ж+<х%с I 875° *“Sc |ScCu^-ceSc I!ж+<х%с I 875° *“Sc |ScCu^-ceSc IСи 10 20 30 ЧО 50 ВО 70 80 90 1ОО5с,ат.°/оСи 10 20 30 ЧО 50 ВО 70 80 90 1ОО5с,ат.°/оРис. 45. Диаграмма состояния системы Си—Sr [1]Рис. 45. Диаграмма состояния системы Си—Sr [1]Рис. 44. Диаграмма состояния системы Си—Sc [1]Рис. 44. Диаграмма состояния системы Си—Sc [1]Stockdale D.— J. Inst. Metals, 1931, 45, 127—140.
Рис. 43. Диаграмма состояния системы Си—Ag [1,7]
Рис. 43. Диаграмма состояния системы Си—Ag [1,7]
20
20
40
40
°C '
1500 -
°C '
1500 -
60
60
Sc, вес Bia
ВО 100
Sc, вес Bia
ВО 100
1535
1535
14001
14001
Sc
Sc
1300
1300
1200
1200
1100
1100
1000
1000
900
900
1325
1325
ж+ SeCu
ж+ SeCu
\865
\865
«Си* /ЗсСич «Си
«Си* /ЗсСич «Си
5сСиц SeCu, SeCu
5сСиц SeCu, SeCu
№+Р^г /| / sc /
№+Р^г /| / sc /
875"
SeCUy ScCuz SeCu SeCu
875"
SeCUy ScCuz SeCu SeCu
890
890
Ж+ SeCUq
Ж+ SeCUq
BOO
BOO
!ж+<х%с I 875° *
“Sc |
ScCu^-ceSc I
!ж+<х%с I 875° *
“Sc |
ScCu^-ceSc I
Си 10 20 30 ЧО 50 ВО 70 80 90 1ОО
5с,ат.°/о
Си 10 20 30 ЧО 50 ВО 70 80 90 1ОО
5с,ат.°/о
Рис. 45. Диаграмма состояния системы Си—Sr [1]
Рис. 45. Диаграмма состояния системы Си—Sr [1]
Рис. 44. Диаграмма состояния системы Си—Sc [1]
Рис. 44. Диаграмма состояния системы Си—Sc [1]
Smith. C. S.. Lindlief W. E.— Trans. AIME, 19.32, 99, 101—114.
Dobovisek B., Paulin A.— Rudarsko. Met. Zhornic, 1962, 3, 229—234.
Пресняков .4. А., Волейник С. H.— Труды Ин та ядери. физ. АН Каз. ССР, 1969, 9, 29—36.
Duwez Р е.а.— J. Appl. Phys., 1960, 31. 1136— 1137.
Шанк Ф А. Структуры двойных еппавов. М., «Металлургия», 1973, с. 37.
<0. Krupkowski А.— Mem. sclent. Rev. metallurgie, 1962, 59, 34—46.
11. Удовский А. Л., Исаичев М. И., Шелест А. Е., Иванов О. С.— В сб.: «Физ.-хим. исс.чед. в мота I- лургии и металловед, с применением ЭВМ. М., «Наука», 1974, с. 76—92.
Медь — скандий
Диаграмма состояния системы Си—Sc изучалась микроструктурным, термическим, дилатометрическим, рентгеновским методами и построением диаграмм «состав—свойство» в работе [1].
Система (рис. 44) характеризуется наличием трех химических соединений, два из которых ScCut и SeCu плавятся конгруентно при температурах 925 и 1125° С и одно — ScCu2 образуется по перитектической реакции ж Ь SeCu ^ ScCua при температуре 890° С. В системе имеют место три эвтектических
равновесия, идущих по реакциям ж (— 13 ат. % Sc) ^ оси + ScCu4, ж(— 30 ат. % Sc) 72 ScCu4 + ScCu2 и ж(—- 71 ат. % Sc) 72 ScCu + aSc при температурах 865, 875 и 875° С соответственно. Sc имеет две модификации аир, переходящие одна в другую при температуре 1325° С.
Максимальная растворимость компонентов незначительная — около 0,5 ат. % Sc в Си и меньше 1 ат. % Си в Sc.
Соединение ScCu имеет кубическую решетку типа CsCl [2—4]. Параметр решетки a = 3,256 А [3] и й = 3,24 А 14] для Sc чистотой 99,95 и 98,2 вес. % соответственно.
Литература
Наумкин О. П., Терехова В. Ф., Савицкий Е. М.— В сб.: Редкоземельные металлы и сплавы. М., «Наука», 1971, с. 28—34.
Dwight А. Т.— U. S. Atom. Energy Comm., ANL- 6516, 1961, p. 259-260.
Alfred A. T.— Trans. AIME, 1962. 224, 1082—1083.
Кринякевич П. И., Протасов В. С., Кузьма IO. Б.— Докл. АН УССР, 1964, № 2, 212—215.
Медь — стронций
Диаграмма состояния систему Си—Sr исследована методами дифференциального термического и рентгеновского анализов в работе [1].
В системе Си — Sr (рис. 45) существует два интерметаллических соединения SrCu5 и SrCu, которые образуются по перитектическим реакциям ж + Си т± SrCus (при 845° С) и ж + Si Си6 ^± Т± SrCu (при 586° С) соответственно. В системе имеет место эвтектическое превращение, протекающее при температуре 507° С по реакции ж(79,5 ат. % Sr) д2 SrCu -|- aSr.
Взаимная растворимость металлов не установлена. При температуре 610° С Sr переходит из a-модификации в ^-модификацию.
Соединение SrCu5 обладает гексагональной структурой, пространственная группа Р61ттт, а = 5,261 А, с = 4,058 А. Гексагональную стру- КТУРУ и пространственную группу Р63/ттс имеет соединение SrCu. Параметры его решетки а = 4,346 А, с = 15,566 А.
Литература
Bruzzone С.— J. Less-Ccnimon Metals, 1971, 25, N 4, 361—366.
Медь — сурьма
Диаграмма состояния системы Си—Sb изучалась многими авторами [1J методами термического, микроскопического, рентгеновского и дилатометрического анализов. Приведенная
на рис. 46 диаграмма состояния Си — Sb построена по данным [1], а в области 20 — 30 ат. % Sb — ниже 500° С по данным работы [2]. Часть диаграммы состояния до 14 ат. % Sb, показанная в правом углу рис. 46, дана по работе [3].
Кривая ликвидуса [1] имеет одну точку максимума, одну перитектическую и две эвтектические точки. Ниже приведены интервалы температур (°C) и составов [вес. (ат.) % Sb] для этих характерных точек:
Эвтектика аСи+р 29,5—32 (18—19,7)% 620—646°
Максимум па кривой 40—45 (25,8—30)% 650—695° ликвидуса
Перитектическая 60—62(44—46)% 580— 586°
точка
Эвтектика Cu2Sb+Sb75—76,5 (61—63)% 470—530°
Максимум на кривой ликвидуса соответствует примерно составу Cu5Sb2 [28,57 ат. (43,38 вес.) %Sb], а ne Cu3Sb (38,98 вес. % Sb), как предполагалось в более ранних работах [1]. Ликвидус сплавов, вновь определенный в работе [4], хорошо согласуется сданными [1].
Строение диаграммы состояния Си — Sb в области 15—31 ат. (25 — 46 вес.)%8Ь противоречиво в отношении количества промежуточных фаз и их границ.
Фазы р и е найдены всеми авторами [1]. Фаза ц («CunSb2»), обнаруженная в работе [5], подтверждена в работе [6] в отличие от работы [7]. Фаза х обнаружена в работах [6] и [2]. Фаза е' была найдена в работе [2], как модификация е-фазы. Существование фазы 6 («Сии8Ь4»), найденной авторами работы [5], не было подтверждено в дальнейших исследованиях [6,7].
Высокотемпературная фаза Р плавится кон- груентпо при температуре 684° и содержании в сплаве 28,6 ат. % Sb [4]. При температуре 435° С p-фаза эвтектоидно распадается на фазы х и Cu2Sb. Для концентрации эвтектоидной точки было найдено значение 38вес. (24 ат.) % Sb [2, 8] (см. рис. 46), а также 36, 5; 39; 41 вес. % Sb [1].
Максимальная протяженность Р-фазы 20— 32,5 ат. (32—48 вес.) % Sb [1], по данным работы [8] граница со стороны Си 22 ат. (35 вес.) % Sb при 500° С.
Остальные промежуточные фазы ц, е, е' и х образуются по перитектоидным реакциям a + р ^ 1] (488° С), ц + р ^ е (462° С), е + Cu2Sb д± s'; 8 + Р 7± х. Кроме фазы 8, эти фазы распадаются по эвтектоидным реакциям ц ^ a + е при 400*" [1, 2] либо ниже 430° [3]; е'^еф Cu2Sb [2]; и д?е' + Cu2Sb [2], хотя по данным работ [1,9] х т5 £ + Cu2Sb при 375°. По данным работы [5] s-фаза, названная авторами 6, гомогенна в области 18,3— 19,7 ат. (30—32 вес.) % Sb при комнатной темпе-
Рис. 46. Диаграмма состояния системы Си Sb [1—3]Рис. 46. Диаграмма состояния системы Си Sb [1—3]
Рис. 46. Диаграмма состояния системы Си Sb [1—3]
Рис. 46. Диаграмма состояния системы Си Sb [1—3]
ратуре. Л по данным работы [9] граница Е-фазы со стороны Sb — 19,4 ат. (31.6 вес.) % Sb.
Фаза 1] («Сии8Ь.,») гомогенна между 15,4 ат. (25,9 вес.)%и 15,8 ат. (26,5 вес.) % Sb при 426° [5]. Протяженность области гомогенности фазы х. стабильной между 150 и 375°С, в работе [6] не исследовалась, а авторами работы [9] границы х-фазы определены между 24,2—25,5 ат. (37,9—39,6 вес.) % Sb. Промежуточная фаза Cu.,Sb (48,83 вес. %Sb), установленная многочисленными исследователями |1|, образуется по перитектической реакции при 586 С и имеет
очень узкую область гомогенности между 32,5—33,4 ат. (48—49 вес.) % Sb [1]. Граница Cu2Sb со стороны Си по данным [9J 33,8 ат. (49,5 Bec.)%Sb. По данным металлографического и рептгеноструктурного анализа работы [10] область гомогенности фазы Cu2Sb находится между 33,3—33,9 ат. % Sb.
Растворимость Sb в Си в твердом состоянии, вновь определенная в работе [3] методом рентгеноструктурного анализа сплавов, приготовленных из высокочистых материалов, хорошо согласуется с данными [1] и составляет при температурах 600, 550, 500. 450, 400, 360, 340 и 250 С — 5,79; 5,74; 5,69; 5,44; 4,61; 3,43:
3,02; 1,35 ат. % или 10,53; 10,44; 10,37; 9,92; 8,48; 6,38; 5,64; 2,56 вес. %, соответственно.
Высокотемпературная фаза р обладает ГЦК решеткой типа BiF3 (DO3) (сверхструктура ОЦК решетки) [1, 3, 11]. Параметр решетки а 6,01 А (при составе Cu3Sb и 475е С) уменьшается с увеличением содержания Sb [1]. В работе [3] указан параметр а = 6,00 кХ.
Данные о структуре е-фазьг противоречивы. Во исследованиям разных авторов [1] Е-фаза обладает простой гексагональной решеткой типа АЗ, либо имеет более сложную структуру, возможно, сверхструктуру гексагонального типа; параметры ее решетки а — 10,836 кХ, с =
8,611 кХ, с!а 0,7947, элементарная ячейка содержит 54 атома. В работе 111] установлено, что е-фаза обладает сверхструктурой с удвоенной осью с и учетверенной осью а •лементарной ячейки простой ГЦК решетки. В работе [3] для Е-фазы указывается простая гексагональная плотноунакованпая решетка с я = 2,711 кХ и cia = 1,58.
е'-фаза имеет гексагональную решетку с параметрами а = 9,920 А, с — 4,32 А [2, 11].
Фаза q имеет гексагональную решетку (типа А 3) [6,11]. Параметр решетки сплава с 15,4 ат. % Sb при 480: я 2,71 А, с = 4,366А, с/я -= 1,61 [6]. По данным |3| я = 2,686 кХ и с! а 1,603.#
Структура х-фазы определена в работах [2, 12], она ромбическая, типа Cu3Ti; а =
5,503А, Ъ = 4,76 А, с = 4,35 А. Ранее приведенная [6] величина я ~ 2,77 А вдвое меньше.
Фаза Cu.2Sb имеет тетрагональную решетку с 6 атомами па элементарную ячейку [1,10] и является прототипом структурного типа С38; а — 4,000 А, с = 6,103 А; с/а = 1,525 11, 11]. Изменение параметров решетки в области гомогенности по данным [10] незначительно: от а 4,0012 А, с = 6,103 А со стороны Си до я — 4,0006 А, с = 6,104 А со стороны Sb.
Литература
Хансен М., Лндерко К. Структуры двойных сплавов, т. II. М., Металлургиздат, 1962, с. 666— 671.
Gumel Е., Shubert К.— Z. Metallkunde, 1958, 49, 124133.
Raj da В.— Hutnicke’ listy, 1958, 13, N 8, 761 — 768.
Вечер А. А., Герасимов Я. И.— Научные доклады высшей школы. Химия и химическая технология, 1959, № 1, 16—18.
Murakami Т., Shibata N. Sci. Repls Tohoku Univ., 1938, 27, 459—484.
Shubert K., Ilschner M.— 7,. Metallkunde, 1954, 45, 366—370.
Schrader A., Hanemann H.— Z. Metallkunde, 1941, 33, 49-60.
Агеев H. В., Макаров E. C.— Изв. сект. физ.-хим. анал. АП СССР, 1940, 13, 171—176.
Рис. 47. Диаграмма состояния системы Си—Т1 [2, 3]
9. Неишапп Т., Heinemann F.— Z. Elektrochem., 1956, 60, 1160—1169.
10. Pearson W. В,— Canad. J. Phys., 1964, 42, 519— 525.
11. Boettcher A., Thun R.— Z. anorg. Chern., 1956, 283, 26—48.
12. Schubert K. u. a.— Naturwissenschaftcn, 1957, 44, 229 230.
Медь — таллий
Па основании методов дифференциального термического и металлографического анализов установлено наличие в системе Си —Ti области несмешиваемости в жидком состоянии [1 — 3]. Па рис. 47 приведена диаграмма состояния Си — Т1 по данным работ [2, 3]. Монотектическая реакция протекает при температуре 968 и 15,5 ат. % Т1 [3] (или 35,5 вес. % Т1 [2]). Область несмешиваемости при мопотектической температуре простирается в интервале 15.5 — 83 ат. % TI; а критическая точка кривой расслаивания расположена при 1250 и 50 ат. % Т1 [3]. При температуре 293° и ~ 100% Т1 в системе имеет место эвтектическое превращение [2].
Растворимость Т1 в твердой Си, определенная по данным металлографического и рентгеновского анализов [4J, составляет в ат. (вес.) %: 0,14 (0,25), 0,27 (0.87), 0,25 (0,80), 0.21 (0,65), 0,09 (0,29), 0,05 (0,15) и < 0,03 (< 0.1) при 1050; 1001), 950, 900, 800, 700 и 600 соответственно.
Литература
О. У. Kleppa.— J. Amer. Chem. Soo., 1952, 74, 6047-6051.
Seith W., Jonen H., Wagner J.— Z. Metallkunde, 1955, 46, N 11, 773—779.
Predel B., Sandig M.— Mater. Sei. and Engng, 1969, 4, N 1,49-57.
Raub E., Engel A.— Z. Metallkunde, 1946, 37, 76— 81.
Медь — тантал
В работе [1] говорится об очень малой растворимости Та в Си в твердом состоянии. В работе [2] качественно подтверждается очень ограниченная взаимная растворимость элементов. А в работе [3] указано, что в жидкой Си при температуре 1200° С растворяется около 0,009 ат. % Та.
Рентгенограммы сплавов содержали линии, соответствующие ОЦК решетке Та и ГЦК решетке Си, что подтверждает их несмешиваемость. Интерметаллических соединений не было обнаружено [4].
Литература
Dowson A. G.— Abstr. Diss. Univ. Cambridge, 1936—1937, p. 116.
Kieffer R., Nowotny H.— Metall, 1963, 17, 669 — 677.
Smith C. S.— Trans. AIME, 1959, 215, 905—909.
Elliott R. P.— Armour Research Foundation Chicago, Techn. Report I, OSR Techn. Note OSR-TN- 247, 1954, N 8, p. 23.
Медь — теллур
Диаграмма состояния Си — Те исследована методами термического [1, 2], металлографического [2] и рентгеновского [4—8] анализов, а также с помощью термодинамических расчетов методом закалки из жидкого состояния и кулонометрическим методом [9, 101. Диаграмма Си—Те характеризуется наличием области несмешиваемости и образованием четырех двойных соединений меди с теллуром, одно из которых Си2Те плавится конгруептно при 1125° [1] или 1111° [8], а другие образуются по перитектическим реакциям: при температуре 727° образуется соединение Си5То3 [3] (или х [1]), при 630° — соединение Cu4Te3 [4] (в работе [3] указывается формула Си7Те5); при 367° — соединение СиТе [1].
На рис. 48 приведена диаграмма Си — Те, построенная на основании данных работ [1, 4, 5, 9]. Монотектическая точка находится при 4,3 ат. % Те [1] или 2 ат. % Те [9] и 1054° [3]. Эвтектика (Си + Си2Те) кристаллизуется при температуре 1053° [3], которая только на 1° ниже монотектической. Состав эвтектической точки соответствует 30,1 ат. % Те [1], 28 ат. % Те [9J. Положение линии расслаивания уста
новлено в работе [9J. Содержание Те в жидкой меди при температурах выше монотектической составляет (ат. %):1150° — 2,32 и 27,96;
при 1250° — 2,9 и 27,72; 1350° —3,44 и 27,3; 1500° — 4,31 и 27,2.
В твердом состоянии соединении Си2Те и Си4Те3 имеют области гомогенности и претер певают ряд превращений [4—71. Соединение Си2_хТе с интервалом гомогенности 33,3— 34,2 ат. % Те при 400° [10] претерпевает четыре превращения при ~180, 305, 345 и 465° [4]. По данным [5] превращение имеет место при 172, 320 (или 305°, когда х = 0,1), 360° и в области температур от 560° (при х = 0,02) до 425° (при х = 0,16). Соединение Сщ-хТе имеет превращение при температуре, близкой к 367° [4].
Для определения растворимости Те в твердой Си и растворимости Си в теллуриде Си2Те в работе [9] приводятся соответствующие уравнения.
Фаза Си2Те при температурах выше 560° имеет гранецентрированную кубическую решетку, а = 6,11 А [4]. Модификация этого соединения, стабильная при комнатной температуре, имеет гексагональную решетку с параметрами, изменяющимися от а = 12,45, с = 21,56 А (для состава Си5Те3) до а = 12,54, с = 21,71 А (для состава Сп2Те) [3].
Фаза Си7ТеБ имеет тетрагональную решетку с а = 3,97 кХ, с = 6,11 кХ [3].
Решетка фазы СиТе орторомбическая, параметры ее а = 3,15 кХ, Ъ = 4,07 кХ, с = = 6,92 кХ [31; в работе [7] для этой фазы приводятся следующие значения параметров решетки а = 3,10 А, Ь = 4,02 А. с = 6,86 А.
Литература
Хансен М., Андерко Е. Структуры двойных сплавов, т. II. М., Металлургиздат, 1962, с. 682— 684.
Eborall R.— J. Inst. Metals, 1944 , 70 , 435—446.
Patzak J.— Z. Metallkunde, 1956, 47, N 6, 418— 420.
Anderko K., Schubert K. — Z. Metallkunde, 1954, 45, 371-378.
Guastavasino F., Luquet H., Bougnot J.— Mater. Res. Dull., 1973, 8, N 8, 935—942.
Nowotny P.— Z. Metallkunde, 1946, 37, 40—42.
Баранова P. В., Пинскер 3. Г.— Кристаллография, 1964, № 9, 104—106.
Gravemann H., Wallbaum II. J.— ’£. Metallkunde, 1956, 47, 433—441.
Бурылев Б. П., Федорова Н. И., ЦемехманЛ. Ш.— ЖНХ, 1974, 19, № 8, 2283—2285.'
Lorenz G., Wagner С.— J. Chem. Phys., 1957, 26, 1607—1608.
Медь — тербий
В системе Си—ТЬ обнаружено три интерметаллических соединения [1—5]. Соединение ТЬСи5 имеет гексагональную решетку типа
Рис. 48. Диаграмма состояния системы Си—Те [1,4, 5, 9]
Рис. 49. Диаграмма состояния системы Си—Ti [1 3]Рис. 49. Диаграмма состояния системы Си—Ti [1 3]3. Chao С. С., Lao H. L., Duwez P.— J. Appl. Phys., 1964. 35, 257-258.4. Storm A. R., Benson К. E. — Acta crystallogr., 1963, 16, 701—702.5. Sherwood R. S., Williams II. J., Wernick J. H.— J. Appl. Phys., 1964, 35, 1049—1050.3. Chao С. С., Lao H. L., Duwez P.— J. Appl. Phys., 1964. 35, 257-258.4. Storm A. R., Benson К. E. — Acta crystallogr., 1963, 16, 701—702.5. Sherwood R. S., Williams II. J., Wernick J. H.— J. Appl. Phys., 1964, 35, 1049—1050.
Рис. 49. Диаграмма состояния системы Си—Ti [1 3]
Рис. 49. Диаграмма состояния системы Си—Ti [1 3]
3. Chao С. С., Lao H. L., Duwez P.— J. Appl. Phys., 1964. 35, 257-258.
4. Storm A. R., Benson К. E. — Acta crystallogr., 1963, 16, 701—702.
5. Sherwood R. S., Williams II. J., Wernick J. H.— J. Appl. Phys., 1964, 35, 1049—1050.
3. Chao С. С., Lao H. L., Duwez P.— J. Appl. Phys., 1964. 35, 257-258.
4. Storm A. R., Benson К. E. — Acta crystallogr., 1963, 16, 701—702.
5. Sherwood R. S., Williams II. J., Wernick J. H.— J. Appl. Phys., 1964, 35, 1049—1050.
CaCu5 с параметрами а = 14,96 + 0,01 А, с = 4,15 ±0,1)1 А [1]. Соединение ТЬСи имеет кубическую решетку типа CsCl, а = 3,480 А [2] и а = 3,480+0,004 А [3]. У ТЬСи2 ромбическая решетка типа СеСи [4, 5], а = 4,310± ±0,005 А, Ъ = 6,825±0,005 А, с = 7,320+ ±0,05 A 141.
Литература
Ilaszko S. Е,— Trans. AIME, 1960, 218, 763.
Cable J. IE., Koehler W. C., Wollan E. O.— Phys. Rev., 1964, 135, A, 240—A242.
Медь — титан
Диаграмма состояния Си — Ti исследована многими авторами Н—191, однако имеются еще противоречия относительно составов и способов образования промежуточных фаз.
Па рис. 49 приведена диаграмма Си—Ti, построенная согласно работам (1,21 (в верхней части — по данным I3J) па основании резуль-
при при при припри при при при929+4' , 890±4°, 880°.892+3".929+4' , 890±4°, 880°.892+3".Темпера тура, "СГП[5]ГУ][10][12][13][1ПКИН)—.—3,0950——4,5——7,0—9(H)—6,7————8505,25,07,96,0—6,86,58003,93,95,65,0—7<,75,57(H)2,<>2,35з,з—•1,72,43,2ООО1,11,452,5—-1,01J1,255000,60,82,0—0,5—0,534000,260,51,6—0,350,23000,20—•1,5———0,13Темпера тура, "СГП[5]ГУ][10][12][13][1ПКИН)—.—3,0950——4,5——7,0—9(H)—6,7————8505,25,07,96,0—6,86,58003,93,95,65,0—7<,75,57(H)2,<>2,35з,з—•1,72,43,2ООО1,11,452,5—-1,01J1,255000,60,82,0—0,5—0,534000,260,51,6—0,350,23000,20—•1,5———0,13Таблица 7. Растворимость Ti (ат. %) в СиТаблица 7. Растворимость Ti (ат. %) в Си
при при при при
при при при при
929+4' , 890±4°, 880°.
892+3".
929+4' , 890±4°, 880°.
892+3".
Темпера тура, "С
ГП
[5]
ГУ]
[10]
[12]
[13]
[1П
КИН)
—.
—
3,0
950
—
—
4,5
—
—
7,0
—
9(H)
—
6,7
—
—
—
—
850
5,2
5,0
7,9
6,0
—
6,8
6,5
800
3,9
3,9
5,6
5,0
—
7<,7
5,5
7(H)
2,<>
2,35
з,з
—•
1,7
2,4
3,2
ООО
1,1
1,45
2,5
—-
1,0
1J
1,25
500
0,6
0,8
2,0
—
0,5
—
0,53
400
0,26
0,5
1,6
—
0,35
0,2
300
0,20
—•
1,5
—
—
—
0,13
Темпера тура, "С
ГП
[5]
ГУ]
[10]
[12]
[13]
[1П
КИН)
—.
—
3,0
950
—
—
4,5
—
—
7,0
—
9(H)
—
6,7
—
—
—
—
850
5,2
5,0
7,9
6,0
—
6,8
6,5
800
3,9
3,9
5,6
5,0
—
7<,7
5,5
7(H)
2,<>
2,35
з,з
—•
1,7
2,4
3,2
ООО
1,1
1,45
2,5
—-
1,0
1J
1,25
500
0,6
0,8
2,0
—
0,5
—
0,53
400
0,26
0,5
1,6
—
0,35
0,2
300
0,20
—•
1,5
—
—
—
0,13
Таблица 7. Растворимость Ti (ат. %) в Си
Таблица 7. Растворимость Ti (ат. %) в Си
татов термического, металлографического и рентгеновского анализов, а также измерения микротвердости. Система характеризуется образованием шести соединений, два из которых Ti2Cu (у) и TiCu (6) плавятся конгруентио при температурах 1010+5° и 984±5 соответственно. Четыре других образуются по перитектическим реакциям:
ж + TiCu (6) Ti3Cu4 (е) ж - Ti3Cii4 (е) ^ Ti.,Cu3 (0) ж ф- Ti2Cu3 (0) ^r TiCu2 (X) ж -' а ^ Т1Си4 (£)
Фазы 6 и 0 существуют в узком температурном интервале (880—865 — фаза 6 и 890— 800° — фаза 9) и распадаются по эвтектоидным реакциям: ТКль (X) ; ± Тг,Сн3 (0) i TiCu4 (□ (865 ) и ТьСн3(0)^Т13Сщ(еН^^ (8003 С).
В системе Си—Ti протекают три эвтектических превращения но реакциям: ж (27 ат. % Ti)z±£ Т X, ж (57 ат. °6 Ti) ^6 р у и ж (69 ат. % Ti) ^±у ^Рто а также эвтектоидное рр, ^± «ti I у (800°).
В отличие от данных работ И, 2] авторы [3] обнаружили существование еще одного соединения Ti3Cu7, которое плавится копгру- еитно при 905 , а при 865' распадается по эвтектоидной реакции на смесь Ti2Cu3 + Ti3Cu7 (см. рис. 49 вверху). По данным [3] соединение TiCu.2 также плавится конгруентио при 908 , в то время как в работе 11, 2J указывается на перитектический характер образования этого соединения.
Имеются разногласия и в отношении состава и способа образования соединения, богатого медью. В работах [3, 4] говорится о существовании соединения Ti2Cu7, в работах [1, 2. 5| — TiCu4, по другим данным [6—91 — TiCu3. Авторы [1—4, 61 указывают, что соединение, богатое медью, образуется по перитектической реакции (хотя температуры образования приводятся разные); в работах 19, 10] сообщается о конгруентио плавящемся соединении и протекании в сплавах, содержащих — до 25 ат. % Ti, эвтектического превращения. Кроме сказанного, у разных авторов нет единой точки зрения па характер образования соединения Ti2Cu и температур протекания перитектических, эвтектических и эвтектоидных реакций в системе. Более подробно' о существующих противоречиях изложено в работе [11].
Растворимость титана в меди по данным различных исследователей приводится в табл. 7.
При изучении распада твердого раствора на основе Си в работах [4, 15, 16] обнаружили выделения переходной фазы, обозначенной 0',
которая появляется в сплавах при температурах ниже 600 .
Растворимость Си в Ti приводится в работах [17. 18]. По данным [17] растворимость Си в aTj составляет 1,13; 0,95; 0,83 ат. % Си при эвтектоидной температуре, 600 и 400" соответственно.
Соединение TiCu4 (область гомогенности 20—22 ат. % Ti) имеет ромбическую структуру типа ZrAu4; параметры решетки а = 4.525 А, в = 4,341 X. с = 12,953 А [1].
11ереход пая фаза р'является тетрагональной, параметры а = 3,734±0,005 А, с = 3,665± +0,005 А [15]; согласно [16] а = 3,691±0,019 А, с = 3,622+0,011 А.
Фаза TiCu2 имеет ромбическую решетку (тип VAuo), параметры которой составляют а = 4,397^ А, в = 7,988 А, с = 4,458 A [1J; согласно |18| а = 4,38 А, в = 7,97 А. с = = 4,49 А.
Фаза Ti.2Cu3 имеет тетрагональную решетку, параметры а ~ 3,133, с ~ 14,05 A [1J; согласно [19] а - 3,13 А, с = 13,95 А.
(Раза Ti3Cu4 (область гомогенности 42— 43 ат. % Ti) имеет тетрагональную решетку, а = - 3,130 А, с -= 19,94 А [11; аналогичные значения приводятся в работе [19].
Решетка фазы TiCu (область гомогенности 50—52 ат. % Ti) идентифицирована тетрагональной с параметрами а = 3,125 А, с = =5,915 А И |.
Фаза Ti2Cu (область гомогенности 67—70 ат. % Ti) имеет тетрагональную решетку (тип MoSi2), параметры а = 2,941 А, с = 10,79 А.
Литература
Еременко В. Н», Буянов Ю- И-i Панченко И. М.— Порошковая металлургия, 1970, № 5, 73—78.
Еременко В. II., Буянов (О. И., Горнма 0. Б.—- Порошковая металлургия, 1966, № 6, 77—87.
‘Линскег U., Kalsch Е., Nishimura Т., Oli В., Seil- storfer IL — Metall, I960, 20, N 12, 1252—1255.
Zwicker U.— Z. Metallkunde, 1962, 53, N 11, 709— 714.
Rauh E., Walter P., Engel M.— Z. Metallkunde, 1952, 43, 112—118.
Emod G.— Ontode, 1960, 8,178—183.
Karlsson N.— J. Inst. Metals, 1951, 79, 391—405.
Joukainen A., Grant N. J., Floe C. F.— Trans. AIME, 1952, 194, 766—770.
Вигдорович В. И., Крестовников А. Н., Мальцев М. В,— Изв. АН СССР, ОТН, 1958, № 2, 145— 148.
Ю. Trzebiatowski W., Berak J., Romotowski T.— Roczn. Chern., 1953, 27, 426—437.
Шанк Ф. Структуры двойных сплавов. М., «Металлургия», 1973, с. 317—320.
Hahlbohm II. D.— Z. Metallkunde, 1963, 54, N 9, 515—518.
Saarivirta M. J., Cannon H. S.— Metal. Progr., 1959, 76, N 2, 81—84.
Калинин К. П., Спиридонова М. 3. Труды Гипро- цветметобработка, вып. 18, 1960, с. 46—57.
Heubner U., Wassermann G.— Z. Metallkunde, 1962, 53, N 3, 152-151.
Нестеренко E. Г., Чистов К. В.— ФММ. 1960, 9, 415—421.
Борискина Н. Г., Мясникова К. П.— В сб.: Титан и его сплавы, вып. 7. М., Изд-во АН СССР, 1962, с. 61-67.
Лужников Л. П., Новикова В. М., Мареев А. П.— МиТОМ, 1963, № 2, 13—16.
Schubert К., Raman A., Rossteutscher W.— Natur- ■wlssenschaften, 1964, 51, 507.
Медь — торий
Диаграмма состояния системы Си — Th исследовалась в работах, приведенных в источниках [1—2], а также в работе [3] методами термического, микроскопического и рентгеновского анализов.
По данным этих работ [1—3] сведения о количестве и характере образования химических соединений, составе наиболее богатого медью соединения, количестве и температурах образующихся эвтектик противоречивы.
Так, наиболее богатой Си фазой по данным [1] является либо соединение ThCu3, либо ThCu4, либо ThCu6, а по данным [2] — ThCu4. При этом соединение ThCu4 плавится инкон- груентпо [1], а по данным [2] — копгруептпо. В системе предполагается также существование соединений Th3Cu5 [l],ThCu2 иТЬ2Си [1, 21. Отмечается наличие четырех эвтектик в работах [1] либо трех — по 12].
На рис. 50 приведена диаграмма состояния системы Си — Th по исследованиям авторов [3]. Система характеризуется наличием четырех интерметаллических соединений | ThCue, «Т11Си3-в», ThCu2 и Th2Cu, которые' плавятся конгруентно при температурах 1055, 1052, 1015 и 1007° С соответственно. В системе кристаллизуется пять эвтектик по реакциям: ж (1 ат. % Th) Си + ThCu6 (935° С); ж (18 ат. % Th) ^ ThCue + «ThCu3 в» (1020° С); ж (26 ат. % Th) «ThCu3,e» + ThCu2 (980° С);
Рис. 50. Диаграмма состояния системы Си—Th [31
ж (49 ат. % Th) ThCu2 + Th9Cu (880 С) п ж (70 ат. % Th) ^ Th2Cu + Th "(1000° С).
Также противоречивы данные о растворимости Th в Си в твердом состоянии. Наиболее вероятны данные работ [3,4], в которых утверждается, что растворимость Th в Си при 946° С составляет менее 0,1 вес. % [4], а при 900° С очень незначительна [3].
Соединение Th2Cu имеет тетрагональную решетку типа CuAL, а = 7,30 А, с = 5,80 А [31 или а = 7,28 А, с = 5,74—5,75 А [5, 61. У соединения ThCu2 гексагональная решетка типа А1В2, а = 4,383 А, с = 3,496 А [3], а = = 4,35 А, с = 3,47 А [5], а = 4,387 ± 0,001 А, с = 3,472 ± 0,001 А [61.
Орторомбическую решетку типа СеСн6 имеет соединение ThCuc, а = 8,1103 А, Ъ = 5,081 А, с = 10,104 А 131.
Литература
Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов, т. II. М., Металлургиздат, 1962, с. 684—686.
Эллиот Р. П. Структура двойных сплавов, т. 2. М., «Металлургия», 1970, с. 392—393.
Schiltz R. J., Stevens Е. R., Carlson О. N.— J. Less- Common Metals, 1971, 25, N 2, 175—185.
Raub E., Engel M.— Z. Electrochem., 1943, 49, 487—493.
Baenziger N. C., Rundle R. E., Snow A. J.— Acta crystallogr., 1956, 9, 93—94.
Matthias В. T.— Phys. Chern. Solids, 1961, 19, 130—133.
Медь — тулий
Методами металлографического анализа и измерения удельного электросопротивления п твердости была исследована растворимость Тт в Си и установлено, что со стороны меди в системе образуется эвтектика при температуре 850—870° С [11.
Формула соединения, входящего в эвтектику, не определялась.
Растворимость Тт в Си в твердом состоянии незначительна и при эвтектической температуре составляет 0,05—0,07 вес. % Тт.
В работах [2, 31 определена структура двух интерметаллических соединений этой системы— TmCu и TmCu2.
Соединение TmCu имеет кубическую решетку типа CsCl, а = 3,414 ± 0,001 А [2]. У TmCu2 решетка ромбическая типа СеСи.,, а = 4,266 ± ± 0,005 А, в = 6,697 ± 0,005 А, с = 7,247 ± ± 0,005 А [3].
Литература
Вочвар IL Р., Лысова Е. В.— В сб.: Редкие металлы в цветных сплавах. М, «Наука», 1975, с. 12—16.
Chao С. С., Luo Н. L., Duwez Р.— J. Appl. Phys., 1964, 35, 257—258.
Storm А. В., Benson К. Е.— Acta crystallogr., 1963, 16, 701—702.
Медь — углерод
Ио системе Си — Св литературе имеются сведения о растворимости С в Си [1—3].
В работе [1 ] установлено, что растворимость С в жидкой Си в вес. % составляет—0,0001 при 1100°, 0,00015 при 1300°, 0,0005 при 1500° и 0,003 при 1700°. Данные работы [2] подтверждают исследования работы [1]: при температуре 1150° С растворимость С в жидкой меди составляет около 0,0026 ат. (0,0005 вес. %). Растворимость С в твердой Си исследовалась авторами 12. 3].
По предположению авторов [21 растворимость должна быть чрезвычайно малой вследствие того, что С не диффундирует через твердую Си. В работе [4] сообщается о приготовлении химическими методами соединений Си2С2 и СиС2.
В работе [5] имеются указания, что вблизи температуры кипения медь растворяет до 1 вес. (5 ат.) % С, который даже при резкой закалке выделяется из раствора в виде графита.
Литература
Beber М. В., Floe С. F.— Trans. АШЕ, 1946, 166, 128—141.
Fuller J., Schmidt W.— Z. Erzbergbau und Meta 11- hiittenwes., 1956, 9, 284—288.
Рис. 51. Диаграмма состояния системы Си—U [3]
Рис. 52. Диаграмма состояния системы Си—Р [2]
3. McLellan R. В.— Scripta metallurg., 1969, 3, N 6, 389 —391.
4. Шанк Ф. А. Структуры двойных сплавов. М., «Металлургия», 1973, с. 185.
5. Григорович В. К. Электронное строение и термодинамика сплавов железа. М., «Наука», 1970, с. 258.
Медь — уран
Диаграмма состояния системы Си — U, исследованная в работе [1] методами термического и микроскопического анализа, приведена на рис. 51.
Со стороны Си в системе Си—U имеет место протекание эвтектического равновесия при температуре 950° по 'реакции ж (8 ат. (24,5 вес. )%U) Си + UCu6.
Существование фазы UCu5 (42,84 вес. % U), которое образуется, по-видимому, по перитек-
тической реакции при 1052°, подтверждено рентгеновским исследованием [2].
Система Си — U характеризуется также наличием области несмешиваемости протяжен ностыо — 22.5 ат. (52 вес.) до 95 ат. (98,5 вес.) "о U при моиотектической температуре 1080' С. В работе [3] указывается па возможность существования еще одного или нескольких соединений.
Растворимость элементов в твердом состоянии недостаточно изучена.
Фаза UCu5 имеет ГЦК решетку с 24 атомами ла элементарную ячейку типа MgCu2 и « =
7,033—7,038 А, что указывает па некоторую растворимость в пей Си ]2]. По данным работы 14] состав и период решетки соединения Cu5U, образующегося в опытах с диффузионными парами, отклоняются от равновесных, что удовлетворительно объясняется влиянием внутренних напряжений, возникающих при диффузии [5].
Литература
Wilhelm Н. A., Carlson О. N-— Trans. ASM, 1950, 42, 1311-1325.
Baenziger N. S., Rundle В. E., Snow A. J., Wilson AS.— Acta crystallogr., 1950, 3, 34—40.
Хансен M., Андерко К. Структуры двойных сплавов, т. II. М., Металлургиздат, 1962, с. 691—692.
Adda Y. е. а.— С. г. Acad. sci. Paris, 1960, 250, 115—117.
Beyeler M., Adda Y.— C. r. Acad. sci. Paris, 1961, 253, 2967—2969.
Медь — фосфор
Диаграмма состояния системы Си — Р исследовалась в работах [1 ] до 25 ат. % Р и в работе ]2] в области концентраций 25 — 100 ат. %Р.
На рис. 52 представлена диаграмма состояния системы Си — Р по данным работы 12], построенная методами дифференциального термического, микроструктурного и рентгено- фазового анализа. Частная система Си — Сп3Р построена на основании литературных данных [1. 3, 4]. Со стороны Си система Си — Си3Р является диаграммой эвтектического типа. Эвтектическая точка лежит при 15,72 ат. (8,38 вес.) % Р и температуре 714 С. Температура плавления соединения Сн3Р —1022° С. При температуре эвтектики в Си растворяется 3,4 ат. (1,7 вес.) % Р. Эти данные близки к данным работы [3], которые авторами [1] принимаются за наиболее надежные. В работах, приведенных в [1], для температуры эвтектики «Си А Сп3Р даются значения — 615, 620, 707, 710 или 714° С [3], а для концентрации Р в эвтектике— 16.9—18,6 ат. (9—10 вес.), 15,4 ат (8,2 вес.) или 15,7 ат. (8,38 вес.) % Р [3]. Температура плавления соединения Сп3Р составляет 1005, 1018 или 1023 С.
В области концентрации сплавов, лежащих в интервале Си3Р—СнР2, авторами [2] установлено эвтектическое равновесие при температуре 833° С. Состав эвтектической точки — 49 ат. (32 вес). %Р. Область гомогенности соединения Си3Р распространяется до 31 ат. %Р при эвтектической температуре и до 27,5 ат. % Р при 7()0 С. Температура плавления соединения СпР, — 891 С.
В области частной диаграммы СиР2 — Р авторы работы [2] построили кривую ликвидуса па основе экстраполяционного уравнения. Предполагается также кристаллизация вырожденной эвтектики со стороны Р при температуре 590° С.
Указаний о существовании соединения Cu6P2, СиР или каких-либо других фосфидов. как это сообщалось в ранней литературе па основании малодостоверных данных, не имеется [1, 5].
Растворимость Р в Си по данным микроскопических исследований [1] и измерения периодов решетки (1,6] дана в табл. 8.
Таблица 8. Растворимость Р в Си
Температура. "C
Растворимость, ат. (вес.) %
Данные [t]
Данные [1, 6]
280
1,0 (0,5)
300
—
1.2 (0,6)
400
1,2 (0,6)
1.7 (0,85)
501)
—
2,2 (1,1)
600
1,6 (0,8)
2,8 (1.4)
700
—
3.1 (1,7)
711
2,3 (1,15)
—
Соединение Си3Р имеет гексагональную решетку с 6-ю формульными единицами Си3Р па элементарную ячейку и параметрами а = = 6,95 А, с = 7,12+0,02 А. с а — 1.02 (структурный тип DO.^ [1, 5, 6].
Рентгенограмма соединения СиР., очень сложна [5|.
Литература
Рис. 54. Диаграмма состояния системы Си—Се [2]Рис. 54. Диаграмма состояния системы Си—Се [2]Рис. 53. Диаграмма состояния системы Си—Сг [1,5]Рис. 53. Диаграмма состояния системы Си—Сг [1,5]Медь — хром
Рис. 54. Диаграмма состояния системы Си—Се [2]
Рис. 54. Диаграмма состояния системы Си—Се [2]
Рис. 53. Диаграмма состояния системы Си—Сг [1,5]
Рис. 53. Диаграмма состояния системы Си—Сг [1,5]
Диаграмма состояния системы Си—Сг наиболее подробно исследована в области концентраций сплавов, богатых медью И—5]. Полностью диаграмма приводится в работах [6, 7]. В работе [5 ] указывается на существование области несмешиваемости в жидком состоянии, имеющей место при концентрациях хрома 37—93 вес. (42—94 ат.) % и температурах выше 1470° (монотектическая горизонталь). В работе [71 (на основании термодинамического расчета и по данным о параметрах межатомного взаимодействия компонентов в жидких и твердых растворах) указывается на отсутствие несмешиваемости в жидком состоянии.
Па рис. 53 показана часть диаграммы Си—Сг. построенная методом прецизионного термического анализа, а также на основании металлографических и рентгеноструктурных исследова-
Таблица 9. Растворимость Сг (вес. %) в Си при различных температурах по данным [1—5]
Температура, °C
Н1
[2]
[3]
[4]
[5]
Эвтектическая
0,7
0,65
—
1,25
0,63
1050
0,6
0,48
0,5
—
—
1030
—
—
—
—
0,46
1000
0,4
0,35
0,4
0,8
980
—
—
.—■
—
0,33
950
0,25
—
0,3
—
—
910
—
—
—.
—
0,22
900
0,17
—
0,25
0,5
—
840
0,1
0,2
—.
—
0,14
800
—
—
—
0,25
—.
700
—
—
—
—
<0,1
500
—
——.
0,05
0,1—0,05
—
400
—
—
0,03
—
—
пий [1]. В структуре сплавов присутствуют две фазы: твердые растворы на основе меди (а) и хрома (Р). При температуре 1074,8° установлено эвтектическое превращение, концентрация хрома в эвтектической жидкости составляет 1,28 вес. (1,56 ат.)%.
Растворимость Сг в Си в твердом состоянии изучена методами металлографического [2, 3, 51, химического [3], рентгеноструктурного [1, 4, 51 анализов и измерением электросопротивления [21. В работе [81 приведено уравнение для расчета растворимости. Данные различных авторов о растворимости Сг в Си приведены в табл. 9.
Растворимость Си в Сг в твердом состоянии изменяется от 0,16 при 1300° до 0,085 ат. % Си при 1150° [71.
Литература
Dio Т.— J. Japan Inst. Metals (NKG), 1957, 21, N 5, 337—340.
Hibbard W. R., Rost F. D., Clark^H. T., O'Herron R. 7.—Trans. AIME, 1948, 175, 283—294.
Alexander W. O.— J. Inst. Metals, 1939, 64, 93 — 109.
Corson M. G — Trans. AIME, 1927, 77, 435.
Захаров M. В., Осинцев О. E.— Иза. вузов, Цветная мета члургия, 1967, № 5, 152—155.
Хансен М., ^Андерко К. Структура двойных сплавов, т. I. М., Метатлургиздат, 1962, с. 555—556.
Кузнецов Г. М., Федоров В. Н., Роднянская А. Л. Пзв. вузов, Цветная металлургия, 1977, № 3, 84-86.
Williams R. О.— Trans. ASM, 1960, 52, 530—544.
Медь — церий
Диаграмма состояния системы Си—Се исследовалась рядом авторов [1] и окончательно установлена в работах [2, 3].
На рис. 54 приведена диаграмма состояния системы Си—Се по данным работы [2], полученная методами дифференциального термического, металлографического и рентгеновского анализов. Система Си—Се характеризуется наличием пяти интерметаллических соединений, два из которых СеСи6 и СеСи2 плавятся конгруепт- но при температурах 938 и 817° С, а три — CeCu5, СеСи4 и СеСи образуются по перитекти- ческпм реакциям ж (- CeCue ± СеСпБ (798° С), ж 4- СеСи6 j± СеСщ (796° С) и ж + СеСи2 ± ^ СеСи (516° С), соответственно. В системе протекают три эвтектические реакции ж(9ат.% Се) Си ± СеСи6, ж (26 ат. % Се) ji ± СеСи4 4- СеСи»; ж (~ 72 ат. % Се) ± СеСи ± + Се при температурах 876, 756 и 424° С, соответственно. В более ранних работах[1, 4]нет упоминания о соединении СеСиБ. Растворимость Се в Си по данным работы [5] составляет при 850° С - 0,1 ат. (0,22 вес.) %, 800° —0,045 ат. (0,1 вес.)% и'20° —0,03 ат. (0,066 вес.) %, а по данным работы [6] при 800° С — 0,067 ат. (0,15 вес.)%, 500° - 0,022 ат.
(0,05 вес.)%, 20° — 0,0135 ат. (0,03 вес.)%.
Максимальная растворимость Си в твердом состоянии в усе и бее указана ~0,5 ат. % при
температуре распада твердого раствора на основе бее 708° С [21. Добавки Си понижают температуру у ji 6 полиморфного превращения Се с 720 до 708° С до образования реакции (бее) ^ ^ (усе) + ж (6 ат. % Си).
Соединение CeCue имеет ромбическую решетку с четырьмя формульными единицами на элементарную ячейку, а = 8,08 А, б = 5,09 А, с = 10,17 А [71; в работе [8] установлено, что решетка относится к пространственной группе Рпта; а = 8,112 ± 0,001 А, b = 5,102 ± 0,001 А, с = 10,162 ± 0,005 А. Соединение СеСи5 имеет гексагональную решетку типа СаСи5, а = = 5,14 ± 0,01 А, с = 4,11 ± 0,01 X [2, 9].
Решетка соединения СеСи, приблизительно идентифицирована ромбической, пространственная группа РПпт или РПп2, а = 4,54 ± ± 0,01 А, b = 8,10 ± 0,01 А, с = 9,19 ± ± 0,01 А [21.
Решетка соединения СеСи2 объемноцентриро- ванная ромбическая структурной группы Imma с четырьмя формульными единицами на элементарную ячейку, а = 4,43 ± 0,001 А, Ъ = = 7,05 ± 0,02 А, с = 7,45 ± 0,02 А [10, 111.
Решетка соединения СеСи ромбическая структурной группы Puma (четыре формульные единицы на элементарную ячейку), а = 7,30 ± ± 0,02 А, 6 = 4,30 ± 0,02 А, с = 6,36 ± ±0,2 А [101.
Литература
Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов, т. I. М., Металлургиздат, с. 478.
Rhinehammer Т. В., Etter D. Е., Selle J. Е., Tucker Р. A.—Trans. AIME, 1964, 230, 1193—1198.
Etter D. E., Selle J. E.— Trans. AIME, 1964, 230, 591—593.
Гшнейднер К. Сплавы редкоземельных металлов. М., «Мир», 1965, с. 155—156.
Корольков А. М., Лысова Е. В.— Веб.: Структура и свойства легких сплавов. М., «Наука», 1971, с. 17—20.
Дуйсемалиев У. К., Пресняков А. А.— SKHX, 1964, вып. 9, 2258—2259.
BystronT A., Kierkegaard Р., Кпор О.— Acta chem. scand., 1952, 6, 709—719.
Cromer D. T. e. a.— Acta crystallogr., 1960, 13, 913-918.
Dwight A. E.— Trans. ASM, 1961, 53, 479—500.
Larson A. S., Cromer D. T.— Acta crystallogr., 1961, 14, 73—74.
Storm A. R., Benson К. E.— Acta crystallogr., 1963, 16,701—702.
Медь — цинк
Диаграмма состояния Си—Zn изучена во всем интервале концентраций сплавов, и подробный обзор работ, включая 1956 год, приведен в [1]. Диаграмма Си—Zn, показанная на
Рис. 55. Диаграмма состояния системы Си—Zn [1,8— 10, 12]Рис. 55. Диаграмма состояния системы Си—Zn [1,8— 10, 12]
Рис. 55. Диаграмма состояния системы Си—Zn [1,8— 10, 12]
Рис. 55. Диаграмма состояния системы Си—Zn [1,8— 10, 12]
рис. 55, построена по данным работ [1—3, 8—10, 12]. В работах [2, 31 на основании термического и металлографического анализов определены температуры ликвидуса и нонвариант- ных равновесий (см. также [1]). Ликвидус системы Си—Zn состоит из шести ветвей первичной кристаллизации фаз а, Р, у, 6, е и т]. Система характеризуется наличием пяти нонва- риантпых перитектических превращений (ат. %)
ж (3fi,8 Zn) + а (31,9 Zn) ^ р (36,1 Zn) при 902°;
ж (59,1 Zn) + Р (56,5 Zn) U у при 834°, причем составы жидкости и у-фазы одинаковы в пределах ошибки опыта;
ж (79,55 Zn) ' у (69,2 Zn) ^ 6 (72,4 Zn) при 700°;
ж (88 Zn) 3- 6(76 Zn) ^ е (78 Zn) при 597°;
ж (98,3 Zn) - ■ е (87,5 Zn) j2 ц (97,3 Zn) при 423°.
Границы области существования а-твердого раствора на рис. 55 построены по данным металлографических [4—6], рентгеновских [6—8] и электронномикроскопических [6] исследований, которые хорошо совпадают. Растворимость Zn в твердом растворе на основе меди сначала увеличивается от 31,9 ат. % при 902° до 38,3 ат. % при 454° [5], а затем понижается и составляет 34,5 ат. % Zn при 150° и 29 ат. % Zn при 0° [8].
В работе [9] указывается на два превращения в области a-фазы и установлено существование двух модификаций аг и а2 (см. рис. 55).
Область (3-фазы, определенная металлографическим и рентгеновским анализом, находится в пределах 36,1 ат. % Zn при 902°, 56,5 ат. % Zn при 834°, 44,8 ат. % Zn при 454° и 48,2 ат. % Zn при 468°. В интервале температур 454—468° происходит превращение р ;± р', которое является упорядочением [1]. В работе [101 показано, что фаза (3' распадается по эвтектоидной реакции р' ^± а + у при температуре ~255°. О протекании эвтектоидной реакции упоми-
нается в [111. По данным [7] эвтектоидный распад [З'-фазы происходит выше 100°.
Фаза 7 по данным рентгеноструктурного анализа существует в четырех модификациях [121: до температур 250—280° стабильна фаза у'", выше 280° устойчива фаза у", которая при 550—650° переходит в у'; выше 700° существует высокотемпературная модификация у.
Фаза 6 находится в интервале температур 700—558° и при 558° распадается по эвтектоидной реакции 6 у + в [1].
Область е-фазы охватывает пределы концентраций 78 ат. % Zn при 597° и 87,5 ат. % Zn при 423° [1, 13].
Растворимость Си в ц-твердом растворе на основе Zn уменьшается от 2,8 ат. % при 424° до 0,31 ат. % при 100° [1].
Параметр решетки ос-твердого раствора на основе Си при 5 ат. % Zn составляет 3,620 А [14], а при увеличении содержания Zn от 11,41 до 33,56 ат. % изменяется в пределах 3,6327— 3,6898 кХ соответственно [8].
Фаза р имеет объемноцентрированную кубическую решетку типа W, а фаза [Г — упорядоченную объемноцентрированную решетку типа CsCl. Параметр решетки Р' возрастает от 2,9498 до 2,9522 кХ при увеличении содержания цинка от 48,23 до 49,3 ат. % [8].
Структура у фазы соответствует так называемой у-латуни и построена на основе стехиометрического состава Cu6Zn8 с соотношением числа валентных электронов к числу атомов, равным 21 : 13. Фаза у'" имеет ромбическую решетку с параметрами а = 5,11 кХ; Ъ = 3,65 кХ и с = 5,28 кХ [19]. Фаза у" представляет собой кубическую структуру с элементарной ячейкой, содержащей 52 атома, параметр ее равен 8,870 кХ [10]. Структура и параметры решетки фаз у' и у не определены.
Фаза б имеет объемноцентрированную решетку с а = 3,00 А при 600° для сплава с 74,5 ат. % Zn [1].
Фаза е имеет гексагональную решетку типа Mg [1].
Литература
'Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов, т. II. М., Металлургиздат, 1962, с. 693—699.
Виет R., Kremers К.— Z. anorg. Chern., 1929, 184, 193231.
Schramm J.— Metallvirtschaft, 1935, 14, 995—1001, 1047—1050.
Hume-Rothery W., Mabbot G. IV., Channel-Evant К. M.— Philos Tians. Roy. Soc. London, 1934, A 233, 74
Genders R., Bailey G. L.— J. Inst. Metals, 1925, 33, 213—221.
Erez G.— J. Inst Metals, 1962, 90, N 10, 403.
Massalski T. B., Kittl J. E.— J. Austral. Inst. Metals, 1963, 8, 91—97.
Rao S. S., Anantharaman T. R.— Z. Metallkunde, 1969, 60, N 4, 312—315.
Григорьев A.’T., Соколовская E. M., Пятницкий В. И.— ЖНХ, 1957 , 2. № 7, 1546—1551.
Shinoda G., Amano У.— Trans. Japan Inst. Metals, 1960, 1, 54—57.
Ljungstromer L.— Stoperitidende, 1974, 40, N 1, 5—9.
Мелихов В. Д., Косымбекова К. К., Полякова Г. П., Пресняков А. А.— ФММ, 1963,16, вып. 5, 700—702.
Massalski Т. В., King И. W.— Acta metallurgy 1962, 10, 1171—1181.
Гуляев А. П., Трусова А. Ф.— ЖТФ, 1950, 20, вып. 1, 66—78.
Медь — цирконий
Диаграмма состояния Си — Zr исследовалась многими авторами особенно подробно в области сплавов, богатых медью [1—13], методами термического [1, 2, 4—7, 12, 13], металлографического [1—8, 10, 12, 13], локального микрорентгеноспектрального [6,7,13] анализов, а также измерением электропроводности [9, 10] и твердости [11]. Все авторы указывают, что со стороны меди диаграмма Си—Zr является эвтектической. Однако данные о температуре эвтектики и составе эвтектической жидкости, а также фазе, находящейся в равновесии с твердым раствором на основе меди, противоречивы (см. табл. 10).
В более ранних исследованиях формула ближайшего к меди соединения указывалась как ZrCu3 или ZrCu4. Авторы работы [7], которые провели тщательное исследование сплавов, богатых медью, используя методы дифференциального термического и микрорентгеноспектрального анализа, установили, что твердый раствор на основе меди находится в равновесии с соединением ZrCu6 (22,3 вес. % Zr), которое образуется по перитектической реакции (температура в работе не установлена) при взаимодействии жидкости и конгруентпо плавящегося соединения ZrCu4 (26,41 вес. % Zr), температура плавления которого составляет 1113° С. Сле- Таблица 10. Данные различных авторов о температуре и составе эвтектики и о богатом медью соединении
Эвтектика
Богатое медью соединение
Литера- турный источник
Состав, ат. %
темпера
тура, °C
формула
температура плавления,°C
9,1
964
ZrCus
—-
[11
9,4
980
ZrCu3
1138
[2]
10,0
977
ZrCu3
1115
13]
6,5
—
ZrCUg или ZrCu4
1100
14]
——
980
—
—
[5]
9,8
970
ZrCu4
—
Гб]
8,85
971
ZrCus
Образуется по перитектической реакции
[7]
8,0
965
■—
—•
[12]
8,2
967
Zrg(jUs
1010
[13]
Рис. 56. Диаграмма состояния системы Си—Zr [4, 7,13]Рис. 56. Диаграмма состояния системы Си—Zr [4, 7,13]
Рис. 56. Диаграмма состояния системы Си—Zr [4, 7,13]
Рис. 56. Диаграмма состояния системы Си—Zr [4, 7,13]
дующее соединение Zr2Cu6 (36,48 вес. % Zr) образуется также по перитектической реакции при 1070°. Никаких признаков существования соединения ZrCu3 не было найдено.
В отличие от [7] автор [131 указывает на существование соединения Zr2Cu9, образующегося по перитектической реакции при 1010° [ж (11 ат. % Zr) + Zr2Cu7 Zr2Cu9] и соединения Zr2Cu7, плавящегося конгруентно при 1104°. Соединения Zr2Cue (24 вес. % Zr) и Zr2Cu7 (29вос. %Zr) имеют области гомогенности, протяженность которых составляет 3,0 и 1,4 ат. % соответственно [13].
Па рис. 56 приведена диаграмма состояния Си — Zr, построенная по данным [7] до 30 ат. % Zr, и по данным [4] в интервале 30—100 ат. % Zr. Температура эвтектоидной реакции при 810° принята согласно работе [14].
Помимо трех указанных соединений (ZrCu8, ZrCu4 и Zr2Cu6) в системе образуются еще три соединения Zr2Cu3 (48,9 вес.% ZrkZrCu (58,94 вес. % Zr) и Zr2Cu (74,17 вес. % Zr), плавящиеся конгруентно при 895, 935 и 1000° соответственно [7]. В области сплавов, содержащих 30— 100 ат. % Zr, кристаллизуются четыре эвтектики при 885, 890, 928 и 995° (см. рис. 56).
Максимальная растворимость меди в Pzr при 995° составляет 5,3 ат. % [4]. Согласно [15] растворимость Си в Zr следующая: 5,25; 4,67; 3,94 и 2,79 ат. % при 960, 925, 890 и 850° соответственно.
Данные различных авторов о растворимости Zr в Си в твердом состоянии приведены в табл. 11.
Структура соединения Zr2Cu идентифицирована в работе [16] тетрагональной, типа Si2Mo : а = 3,220 А, с = 11,183 А. В работе [4] указываются следующие значения параметров: а = 4,536 А и с = 3,716 А.
Таблица 11. Растворимость Zr в Си (вес. %) при различных температурах
Температура, °C
121
IM
16]
[8]
[8]
[10]
[И]
Эвтектпче-
1,о
0,24
0,17
0,15
0,11
—
ска я
950
0,9
0,18
—
0,12
—
—
1,0
900
—
0,11
—
0,092
0,085
—
0,9
850
0,7
0,07
—
0,073
—
0,144
——
800
—
—
—
0,046
0,06
0,06
——
700
0,43
—
—
0,02
—
—
—
600
0,28
—
—
0,01
0,03
0,045
0,3
500
0,25
—
—
—
—
—
—
400
0,07
—
—
0,02
—
—
300
0,03
—
—
—
—
—
—
200
—
—
—
—
0,01
—
—
20
—
—
0,022
—
Литература
Allibone Т. Е., Sykes С.— J. Inst. Metals, 1928, 39, 173—179.
Погодин С. Л., Шумова И. С.— Изв. сект, физ,- хим. анализа АН СССР, 1940, 13, 225—232.
Raub Е., Engel М.- Z. Mctallkunde, 1948, 39, 172—177.
■ 4. Lundin С. Е., McPherson D. J., Hansen М.— Trans. AIME, 1953, 197, 273—279.
Showuk W.— Trans. AIME, 1962, 224, N 6, 1297—1298.
Donachie M. J.— J. Inst. Metals, 1964, 92, N 6, 18л.
• 7. Perry A. J., Ilugi W.— J. Inst. Metals, 1972, 100, N 12, 378- 380.
Saaririrta 31. J.— Trans. AIME, 1960, 218, 431 — 437.
Zwicker U. - Mctall, 1962, 16, N 5, 409—412.
Корольков A. M., Лысова E. B.— В сб.: Структура и свойства легких сплавов. М., «Наука», 1971, с. 17—20.
Загаров М. В., Степанова М. В., Глазов В. М.— МпТОМ. 1956, № 3, 23—27.
Корольков А. М., Лысова Е. В., Гузей Л. С.— Изв. АН СССР, Металлы, 1971, № 6, 184—189.
‘ 13. Роднянская А. Л. Автореферат кандид, диссертации на тему: «Исс юдование сплавов и термодинамический расчет диаграмм состояния систем Си—Сг—Zr и Си—Сг—Zr—Са». М„ МИСиС, 1977.
Piclesimer М. L., Rittenhouse Р. L.— U. S. Atom. Energy Comm., ORNL-3160, 1961, 48 51.
Douglass D. L., Morgan R. E.— Trans. AIME, 1959, 215, N 6, 869—870.
Nevitt M. V.— U. S. Atom. Energy Comm., ANZ, 6330, I960. 164—175.
Медь — эрбий
Диаграмма состояния системы Си—Er исследована во всей области концентраций [11 и в интервале 50—100 ат. % Ег [2, 3].
На рис. 57 приведена диаграмма состояния системы Си — Ег по данным работы [1], построенная методом термического, микроструктурного и рентгеновского анализов. Система Си — Ег характеризуется наличием пяти химических соединений, три из которых ЕгСиу,
ErCu2 и ЕгСи плавятся конгруентно при 1010, 935 и 1055° С соответственно, а два — ЕгСи5 и ЕгСих образуются по перитектическим реакциям ж (16,5 ат. % Ег) + ErCuy ^ ErCu5 и ж (28 ат. % Ег) 4- ЕгСиу т± ЕгСих при температурах 1005 и 940° С соответственно. В системе при температурах 895, 885, 905 и 880° С имеют место эвтектические равновесия, идущие по реакциям ж (9,5 ат. % Ег) j± Си + ЕгСи6; ж (30 ат. % Ег) ЕгСщ + ЕгСи2; ж (40 ат. % Ег) ^? ЕгСи2 + ЕгСи и ж (69,5 ат. % Ег) ^ ^± ЕгСи -р Ег. По данным работы [21 первая к стороне Ег эвтектическая точка определена при содержании 76,5 ат. (89 вес.)% Ег и температуре 860°, а по данным работы [31 — при 71,8 ат. (87 вес.) % Ег и 845° С. О существовании соединения ErCu2 указано также в работах [4—6]. Растворимость Ег в твердой Си составляет менее 0,52 ат. (0,2 вес.) % [2]. Решетка ЕгСи кубическая типа CsCl [4], а = 3,43 ± ± 0,01 А [2, 4]. Решетка «соединения ЕгСи2 объемноцентрированная ромбическая типа СеСи„ а = 4,275 ± 0,005 А, b = 6,726 ± ± 0,005 А, с = 7,265 ± 0,005 А [5].
Литература
Buschow К. Н. I.— Philips Res. Repts, 1970, 25, N 4, 227—230.
Э 1лиот Р. П. Структура двойных сплавов, т. 1. М., «Металлургия», 1970, 375—376.
Copeland М., Kato И. — In: Physics and Material Problems of Reactor Control Roils. Vienna, IAEA, .1964, p. 295—317.
Шанк Ф. А. Структуры двойных сплавов. M., «Металлургия», 1973, с. 307.
Storm, A. R., Benson К. Е.— Acta crystallogr., 1963, 16, 701—702.
Sherwood R. C., Williams H. J., Werwick J. H.— J. Appl. Phys., 1964, 35, 1049—1050.
II
ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯТРОЙНЫХ СИСТЕМ
Медь — алюминий — барий
В системе Си—А1—Ва методом термического анализа построен политермический разрез с постоянным отношением Al/Си = 55/45 и содержанием Ва от 2,2 до 23 вес. % [1].
В изученной области составов компоненты хорошо смешиваются в жидком состоянии. С увеличением содержания Ва температура первичной кристаллизации сплава повышается. Образования тройной эвтектики не наблюдали.
Литература
1. Авалиани А. Ш., Шулая Л. II., Димитриади В. Л. Циклаури В. Т.— Изв. АН Груз. ССР, 1975, 80, № 2, 373-376.
Медь — алюминий — бериллий
Фазовые равновесия в сплавах системы Си—А1—Be изучены в работах [1—4].
Наиболее полно и подробно диаграмма состояния Си—А1—Бе исследована в работах [1—2] методом термического, микроструктурного, рентгеновского и дилатометрического анализов в области концентраций до 26 вес. % Be и 18 вес. % А1. Образование тройных фаз в сплавах Си—А1—Be в исследованной области концентраций не обнаружено. Проекция поверхностей ликвидуса приведена на рис. 58 [1]. В исследованной области концентраций установлено пять нонвариантных четырехфазных равно-
Таблица 12. Данные о четырехфазных равновесиях в сплавах Си—А1—Be
Критическая точка
Тип равновесия
Температура, °C
ж+я^Р+У!
1014
ае+у^Р+б
890
Рз
ж-рб^р hP'
875
В твердом состоянии
P+P'Sa-j-d
560
То же
Р^а Р?1+б
490
весий, два из них протекают в твердом состоянии. Тип равновесий и их температуры приведены в табл. 12.
Линии naPv ^3^*1 характеризуют трехфазиые перитектические равновесия, РхРг, е3Р2, Р^з и Рэк — трехфазные эвтектические равновесия. По линиям е1и1 и Р3п4 протекают трехфаз- пые равновесия с переходом от эвтектического к перитектическому типам равновесий. От К до М распространяется относительный минимум плавления.
Фазы (3, Р', 6 систем Си—А1 и Си—Вс при высоких температурах образуют непрерывный ряд твердых растворов; р, р ', б — фазы системы Си—Be, р, х, уг— фазы системы Си—А1 [5]. Автором [1,2] фазы р' и ^ обозначены у и у' соответственно. Фаза р имеет неупорядоченную, а Р'— упорядоченную объемпоцентриро- ванную кубическую решетки.
В твердом состоянии сплавы Си—А1—Be претерпевают перитектоидное и эвтектоидное превращения, тип и температуры которых показаны в табл. 12. В работе [1] построены изотермические сечения при 800 (рис. 59), 600 и 500°. При 800° в равновесии с тройным твердым раствором на основе меди находится твердый раствор на основе p-фаз систем Си—Be и Cu-Al.
В работе [2] определены фазовые границы в твердом состоянии при различных температурах, а также установлено, что в тройных сплавах, закаленных из P-области, образуется сверхструктура типа Си3А1.
Литература
Nickel О. Z.— Z. Metallkunde, 1957, 48, N 7, 417.
Nickel О. Z.— 7-. Metallkunde, 1958, 49, N 2, 47.
Филин В. А., Иохелъ Л. Л,— Металлург, 1938, № 12, 81.
Абрика ов И. X. Автореферат докторской диссертации «Физико-химическое исследование природы силанов на медно-бериллиевой основе». М. ИОНХ АН СССР, 1951.
Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов, т. I. Металлургиздат, 1962, с. 100—106 и 305—308.
Рис. 58. Проекция поверхностей кристаллизации ди 1- граммы состояния системы Си—Al -ВсРис. 58. Проекция поверхностей кристаллизации ди 1- граммы состояния системы Си—Al -Вс^\;8ес. %^\;8ес. %Рис. 59. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си XI—Be при 800° СРис. 59. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си XI—Be при 800° С
Рис. 58. Проекция поверхностей кристаллизации ди 1- граммы состояния системы Си—Al -Вс
Рис. 58. Проекция поверхностей кристаллизации ди 1- граммы состояния системы Си—Al -Вс
^\;8ес. %
^\;8ес. %
Рис. 59. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си XI—Be при 800° С
Рис. 59. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си XI—Be при 800° С
Литература
1 Panseri С., Leoni М.— Alluminio, 1965, 34, N 11, 559.
Aravamudham R., Kokrael S.— Z. Metallkunde, 1965, 56, N 2, 99.
Преварский А. П., Сколоздра P. B.— Bichuk Льв1- вского университету, cepin xiMiqna, 1971, 12, c. 14—16.
Медь—алюмин ий—гафиий
Система Си—А1—Hf исследована в области концентраций до 33,3 ат. % Hf методами рентгеноструктурного и микроструктурного анализов [1—31. Построены изотермические сечения при 800 и 500° С. В изученной части диаграммы образуется 8 тройных фаз: Къ К2, Н, А, У, К, яр, е. В области сплавов, богатых Си, твердый раствор на основе Си находится в равновесии с фазой Рса аь HfCu3 и тройной фазой К, которая в свою очередь находится в равновесии с фазами a, Pcu-ai и Ycu-ai, HfCu3, У и Н.
На рис. 61 показано изотермическое сечение диаграммы при 800° С. Фаза X] (HfCuAl, а = = 5,155 А, с = 8,381 А) имеет структуру типа MgZn2 [21; фаза Х2 (ШСи0,36А1ьв6, а = = 7,380 А) — структуру типа MgCu2 [21, а фаза Н (HfCu2Al, а = 6,172 А) — структуру типа МпСи2А1 [1]. Согласно [31 остальные фазы имеют следующие составы и структуру (в ат. %): А - 25 Hf, 13 Си, 62 Al (Hf,CuAl5); У - 20 Hf, 55 Си, 25 А1; А - 14 Ш, “71 Си, 15 А1; яр - 7,7 Ш, 50,3-40,3 Си, 42 -52 Al (НЮив,5_5.2 А15В_в,8); е — 12Ш, 24Си, 64 А1. Фаза А принадлежит к структурному типу AuCus и имеет параметр решетки а = 4,013 А. Фаза яр кристаллизуется в структурном типе Т11Мп12.
Литература
Маркие В. Я., Ворошилов Ю. В., Крипякевич П. И., Черкашин Е. Е.— Кристаллография, 1964, № 9, 737.
Маркие В. Я., Крипякевич П. И.— Кристаллография, 1968. № 11, 859.
Маркие В Я., Стороженко А. У., Панюта У. М,— Допов'щ! АН УРСР, 1974, А, № 5, 463.
Медь — алюминий — ванадий
Система Си—A1—V изучалась частично [1] и полностью [2, 31 методами рептгеноструктур- ного и микроструктурного анализов. Согласно данным [2, 3] в системе не образуется тройных соединений. На изотермических сечениях системы при 800 и 603° С отмечено существование сравнительно широких областей твердых растворов на основе Си и V. Растворимость компонентов в двойных соединениях незначительна. Па рис. 60 приведено изотермическое сечение диаграммы Си—А1—V при 600° С.
Медь — алюминий — германий
Строение богатых медью сплавов (до 28 ат. % А1 и Ge) системы Си—А1—Ge изучено методами микроструктурного и рентгеновского анализов при температурах 700, 600 и 550° С [1]. На изотермических сечениях диаграммы показано расположение фазовых областей, включающих следующие фазы: a-твердый раствор на основе Си, р- и у2-фазы истемы Си—А1 и £- и е- или е^фазы системы Си—Hf. На рис. 62 представлено изотермическое сечение диаграммы при 700° С, отличительной особенностью ко-
VAl3VAl3V,Al,V,Al,7z7z^Cu^Cuam:am:. И., № 9,. И., № 9,сти >нт- ли- ния 1МЫк, цый сии ЭТО- СИИсти >нт- ли- ния 1МЫк, цый сии ЭТО- СИИРис. G0. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си -Al V при 600° СРис. G0. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си -Al V при 600° С>гра-U.—>гра-U.—И, ide, ьвь 12,И, ide, ьвь 12,ние z = ина z = фа- ипа 1ме- %): Hf, Р - >—5,2 I А 13 и а ч|> п12.ние z = ина z = фа- ипа 1ме- %): Hf, Р - >—5,2 I А 13 и а ч|> п12.т.% ето- ана-[11. ока- [ЛЮ- гвор VI и ;. 62 рам- > ко-т.% ето- ана-[11. ока- [ЛЮ- гвор VI и ;. 62 рам- > ко-торого является большая протяженность области ^Cn-Ge-фазы в тройной системе и значительная область гомогенности тройной [5-фазы. Фаза £ растворяет максимально 15,4 ат. % А1, при этом содержание Ge равно 9,4 ат. % и сохраняется ее плотноупакованпая гексагональная структура. Максимальная растворимость Ge в [5-фазе составляет 6,7 ат. %. При содержании А1 выше 12.5 ат. % фаза £ находится в равновесии с у2- фазой. При охлаждении с 700 до 600° С предельная растворимость А1 в меди возрастает с 18,2 до 19,9 ат.%, а германия в меди — падает с 11,2 до 10,7 ат.%. Область [5-фазы сильно сужается, что связывают с протеканием эвтекто-
VAl3
VAl3
V,Al,
V,Al,
7z
7z
^Cu
^Cu
am:
am:
. И., № 9,
. И., № 9,
сти >нт- ли- ния 1МЫ
к, цый сии ЭТО- СИИ
сти >нт- ли- ния 1МЫ
к, цый сии ЭТО- СИИ
Рис. G0. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си -Al V при 600° С
Рис. G0. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си -Al V при 600° С
>гра-
U.—
>гра-
U.—
И, ide, ьвь 12,
И, ide, ьвь 12,
ние z = ина z = фа- ипа 1ме- %): Hf, Р - >—5,2 I А 13 и а ч|> п12.
ние z = ина z = фа- ипа 1ме- %): Hf, Р - >—5,2 I А 13 и а ч|> п12.
т.% ето- ана-
[11. ока- [ЛЮ- гвор VI и ;. 62 рам- > ко-
т.% ето- ана-
[11. ока- [ЛЮ- гвор VI и ;. 62 рам- > ко-
идной реакции [5 ^ а 4- у2 в Си — А1 сплаве. На изотермическом сечении диаграммы при 550° С p-фаза отсутствует, так как эвтектоидный распад этой фазы происходит при 565° С. По сравнению с 600° С растворимость изменяется незначительно и несмотря па исчезновение [5-фазы, область ^-фазы остается почти неизменной; фаза £ находится в равновесии с Ej-фазой, а не е-фазой. При всех температурах изотерма растворимости а-твердого раствора слегка выпукла в направлении увеличения концентрации растворимых элементов.
Литература
1. Raynor G. V., Greenfield Р.— J. Inst. Metals, 1953— 1954, 82, 59.
Рис. 61. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Al—Hf при 800° СРис. 61. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Al—Hf при 800° СМедь — алюминий — железоМедь — алюминий — железоРис/62. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—Al—Ge при 700° СРис/62. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—Al—Ge при 700° СРис. 63. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—Al—Fe при 1000 (а) и 700° С (6)Рис. 63. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—Al—Fe при 1000 (а) и 700° С (6)Fe, бес. %Fe, бес. %
Рис. 61. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Al—Hf при 800° С
Рис. 61. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Al—Hf при 800° С
Медь — алюминий — железо
Медь — алюминий — железо
Рис/62. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—Al—Ge при 700° С
Рис/62. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—Al—Ge при 700° С
Рис. 63. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—Al—Fe при 1000 (а) и 700° С (6)
Рис. 63. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—Al—Fe при 1000 (а) и 700° С (6)
Fe, бес. %
Fe, бес. %
Система Си—А1—Ее исследована в области, богатой Си, в пределах до 14 вес. % А1 и 10 вес. % Ее методами термического, микроструктурного анализов [1, 2] и позднее методами микроструктурного и рентгеноструктурного анализов в работе [3].
Согласно данным [1] в изученной части диаграммы обнаружены четыре фазы: а — твердый раствор А1 и Ее в Си; Ее — твердый раствор на основе Ее; 0 — твердый раствор на основе соединения Сн3А1 и у — твердый раствор (в структуре сплавов, богатых А1). На изотермических сечениях (рис. 63) показано положение фазовых областей в медном углу диаграммы при температурах 1000 и 700°.
Температура эвтектоидного превращения 0- фазы системы Си—А1 (565°) не изменяется при добавлении Ее, а эвтектоидная точка смещается в сторону большего содержания А1 и отвечает составу 12,5% А1 и 2% Ее. В соответствии с [3) в области сплавов, богатых А1, подтверждено существование соединений ЕеСигА1в, FeCu2Al7, FeCu10Al10 и FeCu10Allg. Последнее существует при температуре ниже 600° С. При 800° С существует только одно тройное соединение FeCu2Al6.
Литература
Туркин В. Д., Бакеалова Р. Г,— В сб.г Исследование сплавов цветных металлов. Изд-во АН СССР, 1955, с. 98—105.
Haworth J. В., Hurne-Rothery И .— Phil. Mag., 1952, 43, N 341, 613.
Лреварский А. П.— Изв. АН СССР, Металлы, 1971, №4, 220.
Медь — алюминий — золото
В работе [1] рентгеновским методом исследовано влияние А1 на процессы превращения соединения AuGu. При 600° значительное количество А1 растворяется в АпСп, при 400° происходит распад твердого раствора. А1 практически не
влияет на критическую температуру превращения AuCu. При 360° наблюдается тетрагональная решетка AuCuI-сверхструктуры.
Литература
Raub Е., Walter Р.- Z. Mctallkunde, 1950, 41, ]\ 8, 240—243.
вых твердых растворов ни при одной из изученных температур. Вместе с тем при всех температурах от 550° вплоть до температуры, при которой образуется жидкая фаза, наблюдается равновесие богатого твердого раствора а с тройной фазой у2 (твердый раствор In в у-фазе). Характер фазовых равновесий при температурах 550 и 650° приведен на рис. 64.
Медь — алюминий — индий
Система Си—А1—In исследована в области сплавов, богатых Си, до содержаний 30 ат. % А1 и In методами микроструктурного и рентгеновского анализов [1 ]. Построено 8 изотермических сечений в интервале температур 550—720°. В тройной системе не обнаружено новых фаз, не считая фаз, которые являются сложными твердыми растворами третьего металла в одной из известных фаз двойных систем. Фаза р в системах Си—А1 и Си—In обозначена ^ и р2 соответственно. Обе фазы при закалке претерпевают распад. Было установлено, что объемно- центрированные кубические фазы (электронные соединения 3/2) двойных систем Си—А1 и Си—In не образуют друг с другом пепрерыв-
Литература
Stirling Р. N„ Raynor G. V.— J. Inst. Metals, 1955, 84, N 3, 57—65.
Медь — алюминий — иттрий
Диаграмма Си—А1—Y изучена методами рентгеноструктурного и микроструктурного анализов [1].
В работе [11 построено изотермическое сечение диаграммы при 400° С (рис. 65). Установлено существование тройных соединений ф, D, <р2и v, из которых только фаза v находится в равновесии с тройным твердым раствором на основе Си. Фаза v представляет твердый раствор FA1 в соединении YCu5(YCu4). Максималь-
DI, #fc. V.
Рис. 66. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Al—Cd при 20° С
Рис. 67. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—А1—Со при 600е С
ное содержание А1 в твердом растворе Y (Си,А1)в и Y (Си, А1)4 составляет ~45 ат. %, при этом объем элементарной ячейки твердого раствора возрастает от 88,8 А3 для YCu4 до 97,5 А3 для Y20Cu3BAl4B. Фазы ф и И расположены в алюминиевом углу диаграммы. Фаза яр (YCu4A18)
имеет тетрагональную структуру типа СеМп4А18 (сверхструктура — типа ThMn2), а = 8,72 А, с = 5,16 А и da = 0,592. Фаза D (YCu0]251i0 A13i7B_3.0) характеризуется тетрагональной структурой типа ВаА14, а = = 4,25—4,22 А, с = 9,89-9,83 A, da = = 2,326—2,328. Фаза <р2 имеет состав Y2CueAl8 и тригональную структуру типа Th2Zn17, а = 8,79 А, с — 12,84 A, da = 1,461.
Литература
1» Заречнюк О. С., Колобнев И. Ф.— Изв. АН СССР» Металлы, 1968, № 5, 208—211.
Медь — алюминий — кадмий
Система Си—А1—Cd изучена рентгеновским методом в части, богатой Си и Cd, до содержания 30 вес. % Al [1, 2]. Построенный изотермический разрез при комнатной температуре характеризуется узкими двухфазными областями, исходящими из Cd-угла на поля гомогенности у2~, 6-, ^2'- Чз- и 0-фаз, образующихся в системе Си—А1. Тройных фаз не обнаружено. На рис. 66 приведено изотермическое сечение диаграммы при 20° по данным [2).
Литература
Чжэн Цзян-сюанъ, Чань Ю-пин,, Ли Дэ-сюанъ,— Acta phys. sinica, 1965, № 8, 1487—1493.
Чжэн Цзян-сюанъ, Чэнь Жунъ-чжэнъ, Чань Ю-пин, Ли Дэ-сюанъ.— Кэсюэ тунбао, Кехис] топгбао, 1966, 17, №3, 121—122.
Медь — алюминий —{кислород
В работе 11] приготовлено соединение СиА1О2 и методами рентгеновского анализа изучена его структура. Соединение СнА1О2 имеет гексагонально-ромбоэдрическую решетку и изострук- турио соединению CuFeO2 со структурой NaIIF2. Параметры гексагональной решетки СиА1О2 имеют следующие значения: а = = 2,86 кХ, с = 16,9В kX, da = 5,91, а ромбоэдрической решетки — а = 5,884 кХ, с = 28,1°.
Литература
Hahn Н., de Loren» С.— Z. anorg. Chern., 279, N 5/6, 281—288.
Медь — алюминий — кобальт
Система Си—А1—Со изучена методами микроструктурного и рентгеноструктурного анализов [1—2].
В работе [4] исследована богатая Си часть диаграммы до 16—20 вес. % А1 и 2 вес. % Со. Определены границы фазовых областей а и
ос + Р при 672° и обнаружено существование повой тройной фазы, состав и структура которой не были определены. В работе [21 построены изотермические речения всей диаграммы при 600 (рис. 6 7) и 800° С. Подтверждено существование ранее [3] обнаруженного соединения Co0i8Cu1i8A17, область гомогенности которой включает состав СоСи2А17.
Согласно [2] диаграмма Си—А1—Со делится областью гомогенности твердого раствора Си в соединении CoAl (Р') на две части: довольно простую при А1 < 5 ат.°о и сложную при более высоком содержании алюминия. Максимальная растворимость Си в CoAl достигает около 32,5 ат.%. На разрезе с 50 ат.% А1 образуется новая тройная фаза (~37—43 ат. % Си), представляющая собой деформированную структуру CoAl. В области сплавов, богатых А1, образуется соединение CogCu32Al60 типа Ni2Al3, относящееся к гексагональной сингонии с а — 1,200, а = 4,116 А, с = 4,938 А. Параллельно области твердого раствора Р' появляется фаза х, которая имеет переменный состав: 61—66 ат. % А1, 14—21 ат. % Со и 13-22 ат. % Си. При составе Co2SCu6i5Al6g,5 обнаружена фаза у со сложной структурой, родственной структуре двойного соединения Со4А113.
Литература
Haworth J. В., Hume-Rothery W.— Philos. Mag., 1952, 43, N 341, 613.
Сколоздра P. В., ПреварскийА. П., Черкашин Е.Е. — В со.: Диаграммы состояния металлических систем. М., «Наука», 1971, с. 167—169.
Bown М. G., Brown Е. J.— Acta crystallogr., 1956, 9, 911.
Медь — алюминий — кремний
Система Си—А1—Si в части, богатой Си, исследована в пределах до ~10 вес. % А1 и 10 вес. % Si методами микроструктурного и термического анализов [1].
Построены поверхность ликвидуса, политер- мические сечения при постоянном содержании 7 вес. % А1 с различным содержанием Si (до 3 вес. %) и при достоянном содержании 2 вес. % Si с различным содержанием А1 (до 8,5 вес. %), а также изотермические сечения при 400, 500, 600, 650, 750, 850 и 955° С. Отличительной особенностью тройной диаграммы в изученной части является присутствие в ней фазы каппы (А) системы Си—Si при таком относительно высоком содержании А1 как 8,5%. Новых тройных фаз не был обнаружено. Вид изотермического сечения при 650° С показан на рис. 68.
Литература
Wilson F. Н.— Trans. Атыг. Inst. Mining and Metallurg. Engs, 1948, 175, 252—282.
Медь — алюминий — литий
Система Си—А1—Li в области сплавов, богатых Си, изучена до 10—5 ат. % А1 методом рентгеноструктурного анализа [1]. Определен фазовый состав сплавов. Установлено присутствие нового тройного соединения LiCu2Al со структурой типа МпСи2А1 (а = 5,875 ± ± 0,004 А).
Литература
Черкашин Е. Е., Крипякевич П. И., Олексив Г. И. Паукова конференция, Тези. доповщей, xuimIh, бюлог!я, Львов, 1966.
Медь — алюминий — магний
Система Си—Al—Mg неоднократно исследовалась, главным образом в связи с изучением фазовых равновесий в области сплавов, богатых А1. Согласно данным [1] в богатой Си части диаграммы (до 25 вес. % А1 и 8 вес. % Mg), помимо двойных фаз системы Си—Al (Р, у, 6, е) присутствует тройная фаза U. Фаза U — бертоллид, образующий широкую область твердых растворов, простирающихся далеко в глубь системы. Твердые растворы фазы U имеют кристаллическую структуру типа MgCu2. Методами термического и микроструктурного анализов установлено наличие четырех нонвариант- ных превращений эвтектического и перитектического типов. Состав нонвариантных точек, температуры и характер превращений приведены в табл. 13.
Таблица 13. Нонвариантпые превращения в медном углу системы Си—А1—Mg
Реакция
ей
Ch
н
ago
и со - S (V к (VQS НИИ
Концентрация, вес. %
А1
Си
Mg
«6
^«Си+Зсн-АГГ^
658
5,5
87,3
7,2
14
^l-Ycu-Al^^+Pcu-Al
818
14,3
77,7
8,0
ps
ж+?Си-А1^^+^Си-А1
775
20,5
71,5
8,0
^ b$cu -Ai^^+ecu-Al
724
24,5
67,5
8,0
Границу области твердого раствора па основе Си при комнатной температуре, 400 и 700° С определяли методом микроструктурного анализа литых и деформированных сплавов, содержащих до 9 вес. % А1 и 4 вес. % Mg [2]. При комнатной температуре имеется достаточно большая область твердого раствора Си. Растворимость Mg и Al в Си довольно резко изменяется с изменением температуры в спла-
вах, прилегающих к стороне Си—Mg. На рис. 69 показано положение границы твердого раствора на основе меди при 20 и 700° С.
Литература
1. Уразов Г. Г., Миргаловская М. С.— Изв. сект, физ.-хим. анализа АН СССР, 1949, 19, 514.
Рогельберг И. Л. Труды НИИ «Гипроцветметобра- ботка», 1957, вып. 16, с. 82—89.
Система Си—А1—Мп неоднократно подвергалась исследованию [1—51. В соответствии с данными работ [2,4], проведенных методами микроструктурного анализа и измерения твердости, в богатой Си части диаграммы (до 14 вес. % А1 и 15 вес. % Мп) присутствуют следующие фазы: а — твердый раствор А1 и Мп в Си; р —
Рис. 68. Изотермическое сечение диаграммы состояния Рис. 69. Границы области твердого раствора на основе системы Си—А1—Si при 650° Смеди при 20 и 700° С в системе Си—А1—Мд
Мп, бес- %
Рис. 70. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—А1—Мп при различных температурах
Рис. 71. Поверхность ликвидуса диаграммы состояния системы Си—А1 — МпРис. 71. Поверхность ликвидуса диаграммы состояния системы Си—А1 — Мп
Рис. 71. Поверхность ликвидуса диаграммы состояния системы Си—А1 — Мп
Рис. 71. Поверхность ликвидуса диаграммы состояния системы Си—А1 — Мп
твердый раствор на основе р фазы двойной системы Си—А1; у — твердый раствор на основе у-фазы двойной системы Си—А1. В изученной части диаграммы не было обнаружено новых соединений. Существование тройной фазы Си3МпаА1, обнаруженной в работе [3], нс подтвердилось в работе [4]. В тройных сплавах эвтектоидный распад [3-фазы происходит при переменной температуре, которая понижается при добавлении в двойные сплавы Ми. Распределение фазовых областей при различных температурах в Си углу диаграммы показано на рис. 70 по данным [21.
При исследовании полной диаграммы в работе [51 методами микроструктурного, термического и рентгеновского анализов установлено наличие трех тройных фаз Tv Т» и Т3. Фаза Т v гомогенна в области 1G—20 вес. % Си, 28—30 вес. % Мп, 50—G0 вес. % AL плавится конгру- ентпо при 1020°. Фаза Т2 гомогенна в области 49 вес. % Си, 14 вес. % Мп, 37 вес. % А1. Фаза Т3 гомогенна при 58 вес. % Си, 32,5 вес. % Мп
и 9,5 вес. % А1, образуется при —550° по перитектоидной реакции из тройного твердого раствора Р и Рмп-
В равновесии с богатым Си твердым раствором, обозначенным в этой работе у, при комнатной температуре находятся фаза Г, Т3, «мл и Рип- Структурно аналогичные фазы у1? у2 и 6 обозначены в данной работе фазой Г.
Поверхность ликвидуса состоит из областей первичной кристаллизации следующих фаз: Теи, Pcu-аь г, еси-Ai, Пси-АЬ 6 (СиА12), аАЬ МнА1в, МнА14, МнА13, МпА1, еА|_Мп, бмп и Тх (рис. 71). Фазы Рчп, 6мпИ ecu-Ai при высоких температурах образуют непрерывный ряд твердых растворов. В системе установлено существование 15 четырехфазных равновесий. В табл. 14 приведены реакции, протекающие в системе, температура и состав нонвариантпых точек.
Фаза Тх имеет ромбическую решетку, фаза Тг обладает орторомбической решеткой с параметрами а = 12,10 А, в = 24,08 А, с = 19,21 А с 380 атомами в элементарной ячейке, а фаза Т3 имеет кубическую решетку с 24 атомами в элементарной ячейке.
Таблица 14. Реакции в системе медь—алюминий -марганец
Критическая, точка
Темпера, у с
Реакция
Состав, вес. %
Си
Мп
А|
л
1135
ж + е ^ 6Mn + MnAl
18
51
31
1020
ж р MnAl i± 1\
—.
—
—
Рь
970
ж I MnAl ;± 7\ + МпА13
15,5
29
55,5
875
^Мп е «^ Рмп + МпЛ*
—
—
—
р»
830
ж 4- MnAl г? Р + 7’1
52
11
37
Ре
825
ж 4- MiiAlg*t7'i -Ь MnAl4
10
13
77
Ру
703
ж + MnAl4 S 7\ MnAle
8,5
7
84.5
700
Р/е ' Тг Я Тг
—
—
—
638
de SP Т2
—
—
—
Рл
628
ж MnAleS 7'1-| аД|
8,0
4,0
88
Р3
622
ж 4- е г? 1\ +• 1]
51,5
3,0
45,5
603
е + Ту *2 т] + У2
—
—
—
Р а
582
ж-р т] г? т-1-ре
49
2,0
49
565
е-]-7'2;?Г + т)
—
—
—
550
Р+Рм..^,
—
—
—
Е
547
ж s Тх । - а -|- е
31
1,5
67,5
520
Р + Рмп-Гз + Т
—
—
—
420
Р + Рмп ^Ts Г
—
—
—
400
Р?Т, + т + Г
—
—
—
Литература
Dean R. 8., Long J. R., Crahem T. R. e. a.— Trans. Amer. Inst. Min. Met. Eng., 1947, 171, 70.
Туркин В. Д., Чернова Т. С.— В сб.: Исследование сплавов цветных металлов, вып. 1. Изд-во АН СССР, 1955, с. 106—110.
Nest D. R. F., Thomas D. L.— J. Inst. Metals, 1956, 85, № 3, 97.
Рому В. Г. Труды Ленинградского политехнического института, 1964, № 234, 57—61.
Koster W-, Godecke T.— Z. Metallkunde, 1966, 57, № 12, 889—901.
Медь — алюминий — никель
Система Си—А1—Ni являлась неоднократно объектом исследований [1—5]. Различными авторами использовались методы микроструктурного, рентгеновского, дилатометрического и термического анализов, измерения электропроводности и твердости. В Си углу диаграммы в области концентраций до 20 вес. % А1 и 32 вес. % Ni присутствуют фазы двойных систем. В соответствии с работой [2] в системе имеется тройная фаза т (Cu3NiAle) с деформированной ОЦК решеткой. Фаза р тройной системы устойчива только при высоких температурах и претерпевает эвтектоидный распад при 585° С. Отмечена значительная разница в растворимости А1 и Ni в Си при высоких и низких температурах.
Распределение фазовых областей при 400 и 1000° С показано на рис. 72 по данным рабо ты [3].
Добавка Ni к двойным сплавам Си—А1 приводит к повышению температуры эвтектоидного превращения с 565° до 605° [5]. Затвердевание сплавов тройной системы Си—А1—Ni согласно [1] сопровождается первичным выделением кристаллов NiAl, содержащих медь, изоморфных при высокой температуре фазе Р (Сп3А1). Эвтектическое превращение происходит при температуре 1250° С с выделением кристаллов а + 6 (Ni3Al); ниже 1250° С существуют фазы а + NiAl.
Соединения Си3А1 и NiAl образуют псевдо- бинарный разрез, который представляет диаграмму с непрерывным рядом твердых растворов [2, 4].
Литература
Alexander И7. О.— J. Inst. Metals, 1938, 63, 163.
Bradley A. J , Lipson И.— Proc. Roy. Soc., 1938, A167, 421.
Туркин В. Д.— Цветная металлургия, 1941, № 17, 26.
С миряг ин А. П.— Изв. сектора физ.-хим. анализа АН СССР, 1946, XVI, вып. 2, 180.
Haynes R.— J. Inst. Metals, 1954, 83, р. 3, 105.
Медь — алюминий— ниобий
Диаграмма Си—А1—Nb изучена полностью методом рентгеновского анализа литых и отожженных сплавов. Построено изотермическое сечение диаграммы при 1000° С (рис. 73). В системе установлено существование двух тройных фаз — ри фазы Лавеса, находящихся в равновесии с о-фазой. Сплав .состава Nb60Cn25Al25 имеет структуру p-фазы с параметрами а — 5,027 А, с = 27,410 А, da = 5,454. Состав Nb66,7Cu5Al28,3 имеет структуру сг-фазы с параметрами а = 9,935—9.939 А, с = 5.160— 5,170 А, da = 0,519. Сплавы состава Nb33i3Cu33,3Al33 3 и Nb30Cu23Al47 имеют структуру фазы Лавеса типа MgZn2 (074) с параметрами а = 5,025—5,022 А, с = 8,080— — 8,100 A, da = 1,613. Соединения Nb3Al ni NbAl3 растворяют ~5 ат. °п Си.
Литература
Hunt Goy В., Raman Araramudhan,— 7, Metallkunde, 1968, 59, N 9, 701—707.
[Медь — алюминий — палладий
Система Си—А1 — Pd изучена частично по разрезам Си—Pd2Al и Си—PdAl методами микроструктурного, рентгеновского, термического анализов и измерения микротвердости.
Рис. 72. Изотермические сечении диаграммы состояния системы Си—А1—Ni 1000° С (а) и 400° С (б)
Рис. 73. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Al—Nb при 1000° С
твердости, плотности и удельного объема [1, 2J. На разрезе Си—PdzAl (рис. 74, а) отмечено образование тройного соединения (Pd2Al)3Cu, кристаллизующегося из расплава при 1320° и 25 ат. % Си. Твердый раствор на основе этого соединения имеет протяженность при комнатной температуре по содержанию Си 22— 28 ат. %.
Характер взаимодействия между соединением Pd2Al и Си, а также между (PdzAl)3Cu и Си можно представить диаграммами эвтектического типа с эвтектическими точками при 19,5 ат. % Си (температура 1250° С) и 5,2% Си (температура 1050е С) соответственно.
Сечение PdAl—Си (рис. 74, б) представляет собой квазибинарный разрез эвтектического типа. Эвтектика кристаллизуется при 1050°, эвтектическая точка соответствует 72,5— 75 ат. % Си. Соединение PdAl претерпевает полиморфное превращение а-> р -> у -> 6. Твердый раствор меди в 6, у и Р модификациях PdAl эвтектоидно распадается при 8,4, 5 и 3 ат. % Си и температурах 827, 635, 505° соответственно, на твердые растворы на основе более низкотемпературной модификации PdAl и твердый раствор на основе Си.
Соединение (Pd2Al)3Cu имеет ромбическую решетку с параметрами п=5,200 V, 6 = 4,036 А, с = 6,76 А.
Литература
1. Пантелеймонов Л. Л., Ханна Азис 10., Соколова И. Т,— ЖНХ, 1964, 9, № 12, 2743—2798.
2. Пантелеймонов Л. А., Губеева Д. Н., Серебряная Н. Р., Зубенко В В., Пожарский Б. А., Жихарева 3. М.— Вести. Моск, ун-та, «Химия», 1972, 13, № 1, 70—74.
Медь — алюминий — празеодим
В системе Си—А1—Рг рентгеновским методом определили кристаллическую структуру сплавов, находящихся на псевдобинарном разрезе РгА12 — 15% PrCug [1]. Выло показано, что кристаллическая структура сплавов данного разреза относится к типу С15, а = 7,989 А.
Литература
Oesterreieher Н., Wallace W. Е.— J. Less-Common Metals, 1967, 13, N 5, 475—482.
Медь — алюминий — селен
В работе [1] описан способ получения тройного соединения CuAlSe2 в системе Си—Al—Se и рентгеновским методом исследована его структура. Соединение CuAlSez имеет структуру халькопирита (CuFeSz) с параметрами решетки а = 5,60в А, с = 10,90 А, с!а = 1,945.
Литература
Hahn F., Frank G., Klinger W., Mever A. D , Stor- ger G.— Z. anoi". Chern., 1953, 271, N 3—4 153— 170.
6 Двойные системы6 Двойные системы8181
6 Двойные системы
6 Двойные системы
81
81
Рис. 75. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—А1—Sc при 500° С
М£дь — алюминий — сера
В работе'[1] описан способ получения тройного соединения CuA1S2 в системе Си—Al — S и рентгеновским методом исследована его структура. Соединение CuA1S2 имеет структуру халькопирита (CuFeS2) с параметрами решетки а 5,312 А, с = 10,42 А, с/а = 1,96,.
Литература
Hahn Н., Frank G., Klinger W., Merer A. D., Stor- ger G.— Z. anorg. Chern., 1953, 271. N 3-4. 153— 170.
Медь — алюминий — серебро
Богатая медью часть системы Си—А1—Ag изучена методами микроструктурного анализа и измерения твердости в пределах содержаний алюминия и серебра до 8 вес. % [1]. Построены изотермические разрезы при 500, 600, 650 и 700°и политермические разрезы при постоянном содержании 97,5; 95; 92,5 и 80 вес. %Сп.
В изученной части диаграммы присутствуют фазы: а — твердый раствор на основе меди; тройная фаза р (идентичная P-фазе системы Си—А1); фаза х — твердый раствор Си и А1 в Ag. При температурах 700—600° в равновесии с а находятся фазы р и х, а при 500° — хи у2 (Си—А1). Граница, разделяющая область а и а + х, проходит почти параллельно стороне Си А1 и соответствует концентрации 1; 2,5; 3,5 и 4,5 вес. % Ag при температурах 500, 600. 650 м 700° соответственно.
Литература
Panseril С., Leoni М.— Alluminio, 1961, 30, N 6, 289—298.
Медь — алюминий — скандий]
Система Си—А1—Sc изучена в области концентраций до 33,3 ат. % Sc методами рентгеноструктурного и микроструктурного анализов [1, 2]. На рис. 75 представлен изотермический разрез диаграммы при 500° С.
В системе установлено существование 9 тройных соединений — X, L, ф, А, В, С, D, Е, F — из которых только Е находится в равновесии с богатым Си твердым раствором. Фаза % (ScCuAl) имеет структурный тип MgZn2. Фаза L (ScCu2Al) относится к структурному типу CsCL Фаза ф [Sc(CuA1)12] имеет тетрагональную структуру типа ТЬМп12 (а = 8,66 А, с = 4,43 А, с/а = 0,512) и переменный состав; при составе ScCu4A18 структура полностью упорядоченная (сверхструктура типа СеМп4А18). Фаза A (ScCu.2A12) имеет ромбическую структуру (я = 8,46 А, В = 8,66 А, с = 14,65 А). Фазе В предписывают формулу Sci7Cu44A138, С — ScCu3A12, D — Sc15Cue5Al20, Е Sc43Cu 5 о Al 37 и F Sc33Cu47А12о*
Литература
Теслюк М. Ю., Протасов В. С.— Кристаллография, 1965, 10, № 4, 561-562.
А. П. Преварский Авторсф. канд. диссертации «Исследование тройных систем медь — алюминий— переходный металл четвертого периода». Львов, Львовский ун-т, 1973.
Медь — алюминий — тантал
Фазовые равновесия в сплавах Сп—А1—Та исследованы авторами [1—2] методами рентгеновского анализа при 1000—1300°. Ими было установлено, что в сплавах Си—А1 —Та образуются три тройных соединения: фаза Лавеса состава Та(СиА1)2 со структурой типа MgZn2, фаза р состава Та6(СиА1)7 или Ta(CuAl) и еще одна неисследованная фаза. Фаза Лавеса имеет
при высоких температурах значительную область гомогенности от состава TaCuAl до ТаСи0>8А11>6; параметры решетки изменяются в пределах а = 4,96—5,04 А, с — 8,37— —8,11 А, с!а = 1,688 — 1,608 [21. Фаза р обладает гексагональной решеткой с параметрами а = 5,016 А, с = 27,47 А, с/а = 5,47в [2] и находится в равновесии с твердым раствором на основе Си [1].
Литература
Oesterreicher II., Nowotny II., Kieffer В.— Monatsh. Chern., 1965, 96, N 2, 351—359.
Nowotny H., Oestereicher II. Monatsh. Chern., 1964, 95, N 3, 982—989.
Медь — алюминий — теллур
В работе [1] описан способ получения тройного соединения СнА1Те2 в системе Си—А1—Те и рентгеновским методом исследована его структура. Соединение СиА1Те2 имеет структуру халькопирита (CuFeTe2) с параметрами решетки а = 5,964 А, с = 11,78 А, с/а = 1,976.
Литература
Hahn Н., Frank G., Klinger W., Merer Л. D., Stor- ger G.— Z. anorg. Chern., 1953, 271, M 3—4, 153— 170.
Медь — алюминий — титан
Диаграмма Си—Al—Ti изучена полностью методами термического, микроструктурного, рентгеновского анализов и измерения микротвердости [1—4]. В системе имеется три тройных соединения. Согласно [3] эти соединения образуются непосредственно из расплава: ~1010°С — raCuJiAl), ~Н50°С—^(CuTiAl) и 1280° С — Т3 (CuTi2Al5). В работе [4] эти фазы соответственно обозначены Н, /ч и А. Тройные фазы имеют значительные области гомогенности и находятся в равновесии друг с другом и соответствующими двойными фазами двойных систем. Фаза Хг имеет состав: 33,3 ат. % Ti, 34-44 ат. % А1, 33,7-22,7 ат. % Си. Положение фазы А определяется составом: 25 ат. % Ti, -55-63 ат. % А1, -20-12 ат. % Си. В отличие от работы [3], по данным [4] соединение Ti3Al при 800 и 500° С находится в равновесии с ^-фазой- Совместная растворимость А1 и Ti в Си определена при температурах 500, 600, 700, 800, 850, 900 и 980° С [1, 2].
В сплавах Си—А]—Ti в интервале температур 1280— 550° С наблюдается 21 четырехфазное попвариантное превращение с участием жидкой фазы и две четырехфазные реакции, включающие только твердые фазы. Температуры и характер нонвариантных реакций, про-
Таблица 15. Нонвариантные реакции в медном углу системы медь — алюминий — титан
Критическая точка
Реакция
Температура, CC
ж + Ту 7± Tcu—А1 + 7^2
930
^2
ж + Реи А1 ^ Vcu-Al + Т1
1000
Р»
ж + аСи ^ Реи—А1 + Г1
1010
Р»
ж + пСи ^ Cu7Ti2 + 7’,
900
Ev
^ +^ /1 ■ CU7TL2 -f- CiiyTiy
885
Рь
ж -f CuTi S Ti -|- Cu3Ti2
910
текающих в области сплавов, богатых Си, приведены в табл. 15.
На рис. 76 показана часть проекции поверхностей солидуса в медном углу диаграммы. Соединение Cu2TiAl имеет кубическую решетку типа Z2X, а = 6,01 A; CuAlTi — решетку гексагонального типа С14, а = 5,00 А, с/а = 1,62; соединение CuTi2Al6 относится к кубической сингонии ZB, а = 3,927 А.
Литература
Вигдорович В. Н., Мальцев М. В., Крестовников А. Н.— Изв. вузов, Цветная металлургия, 1958, № 2, 142—152.
Вигдорович В. Н., Крестовников А. II., Мальцев М. В. Изв. АН СССР, ОТН, 1958, № 3, ИО- 113.
Virdis Р., Zwicker U.— Z. Metallkunde, 1971, 62, М 1, 46—51.
Маркие В. Я., Бурнашева В. В., Рябов В. Р.— В сб.: Металлофизика, вып. 46, 1973, с. ЮЗ—104.
Медь — алюминий — хром
Система Си—А1—Сг изучена полностью методом рентгеноструктурпого анализа в работе [1]. Ранее [21 при исследовании изотермического сечения 600° со стороны А1 угла (до 70 ат. % Си и 70 ат. % Сг) тройных соединений обнаружено нс было.
Диаграммы фазовых равновесий построены при 600 и 800° С [1].
В области сплавов, богатых Си, тройных соединений не обнаружено. В части диаграммы, примыкающей к А] углу, при 600° С обнаружены 4 соединения: А, В, С и D. Соединения имеют состав: А — 15 ат. % Сг, 13 ат. % Си, 72 ат. % А1; В — 15 ат. % Сг, 18 ат. % Си, 67 ат. % AI; С — 20 ат. % Сг, 5 ат. % Си, 70—75 ат. % AI и D — 23 ат. % Сг, 20 ат. % Си, 57 ат. % А1. При 800° С существуют только соединения С и D.,
Вид изотермического сечения диаграммы при 600° С в области, богатой медью, показан на рис. 77.
I,I,к- л.=У а- 2; )йк- л.=У а- 2; )йРис. 76. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Al—Ti в области сплавов, богатых медьюРис. 76. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Al—Ti в области сплавов, богатых медьюсое>8,гь- I—>2,)4.сое>8,гь- I—>2,)4.лене >го1 и ноныослы, ны тот А1; А1;А1 А]. [ Сipn палене >го1 и ноныослы, ны тот А1; А1;А1 А]. [ Сipn паЛитература
I,
I,
к- л.
=У а- 2; )й
к- л.
=У а- 2; )й
Рис. 76. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Al—Ti в области сплавов, богатых медью
Рис. 76. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Al—Ti в области сплавов, богатых медью
сое
>8,
гь- I—
>2,
)4.
сое
>8,
гь- I—
>2,
)4.
лене >го
1 и но
ны
ослы, ны тот А1; А1;
А1 А]. [ С
ipn па
лене >го
1 и но
ны
ослы, ны тот А1; А1;
А1 А]. [ С
ipn па
Преварский А. П., Сколоздра Р. В.— Изв. АН СССР, Металлы. 1972, № 1, 193—195.
Knappwost A., Novotny И.— Z. Metallkuncle, 1941, 33, 153—155.
Медь — [алюминий — цинк
Фазовым превращениям в сплавах системы Си—А1—Zn посвящено большое число исследований [1—7, 9—14]. В системе Си—А1—Zn обнаружено существование тройного соединения Cu)0AleZn(7’). Тройное соединение существует в двух модификациях. Соединение Т с объемно- центрированной кубической решеткой (типа вольфрама) существует в сплавах с содержанием до 20 вес. % А1; в сплавах, более богатых алюминием, обнаружена фаза Т' с псевдо- кубической решеткой (типа решетки тройного соединения в системе Al—Си—Ni) [8]. Тройное соединение не вступает в равновесие с твердым раствором на основе меди.
Авторы работы [5—7] методами термического, микроструктурного и рентгеновского анализов исследовали фазовые равновесия в сплавах Си—Al—Zn в полном объеме концентраций. Ими построена проекция поверхностей ликвидуса и изотермические сечения при 700, 600, 550, 500, 400 и 350°. В системе было уста
Рис. 77. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—А1—Сг при 600° СРис. 77. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—А1—Сг при 600° Сновлено существование четырех нонвариантных превращений, трех перитектического и одного эвтектического типов и двух превращений в твердом состоянии (см. табл. 16), а также гомо-
Рис. 77. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—А1—Сг при 600° С
Рис. 77. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—А1—Сг при 600° С
Рис. 78. Проекция поверхностей кристаллизации в системе Си—Al—Zn
Критическая точкаТип равновесияСостав, вес. (ат.) %1 Температура, °CЛитературный источникСиА.Znэс + Т^д + е321553625[7](27,7)(28,8)(43,5)[И|Р2ж + й Я aAI + Т152560420[7]16,4(12,5)26,3(46,2)56,9(41,3)422(111Рэж-\-Т^ аА1 + е10,515,574346[719,1(7,6)15,9(31,4)75 (61)396[11]р4ж + ц ^i Т + 6-50(31,3)44,3 (65,2)5 7(3,5)580[111РБ^Нй7+ц53,2(34)41,9(63)4,8(3)620[111Еж ^ аА1 + е + Zn3,716,989,3377,0[7]42(4)5,8(18)90 (83)377[Шж + (£, б) ,2 Т—-——740ПЛВ твердом состоя-(С.б)^7 + у———680[HIНИИб S У + 8 + Т—-——480[7]Цд1 НН е z± 7* + Zn———275[7, И]а2А1 *~ ®1А1 4” T’ + Zn————270[HlКритическая точкаТип равновесияСостав, вес. (ат.) %1 Температура, °CЛитературный источникСиА.Znэс + Т^д + е321553625[7](27,7)(28,8)(43,5)[И|Р2ж + й Я aAI + Т152560420[7]16,4(12,5)26,3(46,2)56,9(41,3)422(111Рэж-\-Т^ аА1 + е10,515,574346[719,1(7,6)15,9(31,4)75 (61)396[11]р4ж + ц ^i Т + 6-50(31,3)44,3 (65,2)5 7(3,5)580[111РБ^Нй7+ц53,2(34)41,9(63)4,8(3)620[111Еж ^ аА1 + е + Zn3,716,989,3377,0[7]42(4)5,8(18)90 (83)377[Шж + (£, б) ,2 Т—-——740ПЛВ твердом состоя-(С.б)^7 + у———680[HIНИИб S У + 8 + Т—-——480[7]Цд1 НН е z± 7* + Zn———275[7, И]а2А1 *~ ®1А1 4” T’ + Zn————270[HlТаблица 16. Данныео четырехфазных равновесиях сплавов системыТаблица 16. Данныео четырехфазных равновесиях сплавов системыгенный переход тройного соединения Т в 6- фазу системы Си—Zn и в ц-фазу системы Си— А1 [7].
Критическая точка
Тип равновесия
Состав, вес. (ат.) %
1 Температура, °C
Литературный источник
Си
А.
Zn
эс + Т^д + е
32
15
53
625
[7]
(27,7)
(28,8)
(43,5)
[И|
Р2
ж + й Я aAI + Т
15
25
60
420
[7]
16,4(12,5)
26,3(46,2)
56,9(41,3)
422
(111
Рэ
ж-\-Т^ аА1 + е
10,5
15,5
74
346
[71
9,1(7,6)
15,9(31,4)
75 (61)
396
[11]
р4
ж + ц ^i Т + 6-
50(31,3)
44,3 (65,2)
5 7(3,5)
580
[111
РБ
^Нй7+ц
53,2(34)
41,9(63)
4,8(3)
620
[111
Е
ж ^ аА1 + е + Zn
3,71
6,9
89,3
377,0
[7]
42(4)
5,8(18)
90 (83)
377
[Ш
ж + (£, б) ,2 Т
—
-—
—
740
ПЛ
В твердом состоя-
(С.б)^7 + у
—
—
—
680
[HI
НИИ
б S У + 8 + Т
—
-—
—
480
[7]
Цд1 НН е z± 7* + Zn
—
—
—
275
[7, И]
а2А1 *~ ®1А1 4” T’ + Zn
—
—
—
—270
[Hl
Критическая точка
Тип равновесия
Состав, вес. (ат.) %
1 Температура, °C
Литературный источник
Си
А.
Zn
эс + Т^д + е
32
15
53
625
[7]
(27,7)
(28,8)
(43,5)
[И|
Р2
ж + й Я aAI + Т
15
25
60
420
[7]
16,4(12,5)
26,3(46,2)
56,9(41,3)
422
(111
Рэ
ж-\-Т^ аА1 + е
10,5
15,5
74
346
[71
9,1(7,6)
15,9(31,4)
75 (61)
396
[11]
р4
ж + ц ^i Т + 6-
50(31,3)
44,3 (65,2)
5 7(3,5)
580
[111
РБ
^Нй7+ц
53,2(34)
41,9(63)
4,8(3)
620
[111
Е
ж ^ аА1 + е + Zn
3,71
6,9
89,3
377,0
[7]
42(4)
5,8(18)
90 (83)
377
[Ш
ж + (£, б) ,2 Т
—
-—
—
740
ПЛ
В твердом состоя-
(С.б)^7 + у
—
—
—
680
[HI
НИИ
б S У + 8 + Т
—
-—
—
480
[7]
Цд1 НН е z± 7* + Zn
—
—
—
275
[7, И]
а2А1 *~ ®1А1 4” T’ + Zn
—
—
—
—270
[Hl
Таблица 16. Данныео четырехфазных равновесиях сплавов системы
Таблица 16. Данныео четырехфазных равновесиях сплавов системы
В более позднем исследовании [11] подтверждены равновесия, найденные в [1] и дополнительно обнаружено еще два четырехфазных превращения ж + с = Т + т] при 620° и ж + ц = Т + О' при 580°, а также два квази- бинарных равновесия: ж + (£, 6) = Т при
Таблица 17. Поверхности первичной кристаллизации фаз в сплавах системы Си—А1—Zn
Поверхность
Вид кристаллов
CuesHiCu
аСп — твердый раствор на основе меди
^3^9 ^2^ 1^3
Р — твердый раствор на основе [5-фаз Си—Zn и Си—А1
ngneflgn^riQ
у — твердый раствор на основе у-фаз Си—Zu и Си—А1
П4Р1Р3ЕПбП4
е — твердый раствор па основе е-фазы Си—Zn
nsEe1Znn5
Zn — твердый раствор на основе цинка
P4P6PiP3P2P4
Т — твердый раствор па основе тройного соединения
ПчРьРцПбТП
Т] — твердый раствор на основе CuAl
пеРгР^Пв
v — твердый раствор на основе СиА12
е^Р^РзЕе^Хва
аА1 — твердый раствор на основе алюминия
ПбПз^РрРвИтДе
б£ — твердый раствор на основе б-фазы Си—Zn и Си4А13
740° и (£, 6) = 7'+у при 680°. Тройное соединение Т но данным [11] образуется при 740° в результате квазибинарного превращения. Фазы £ и 6 при температурах выше 680° образуют непрерывный ряд твердых растворов, при 680° этот твердый раствор распадается на тройное соединение и у-фазу. Проекция поверхностей ликвидуса системы Си—Al—Zn по [И] приведена на рис. 78. В табл. 16 суммированы данные о четырехфазных равновесиях в сплавах Си—Al-Zn.
В работе [11] составы критических точек че- тырехфазных равновесий не . указаны, в таблицу они внесены по данным концентрационного треугольника, p-фазы, у-фазы, а также 6- и t-фазы систем Си—Zn и Си—А1 образуют непрерывные ряды твердых растворов.
В табл. 17 даны области первичной кристаллизации и обозначения фаз.
В работе [12] методами термического, микроструктурного и рентгеновского анализов исследована диаграмма Си—А1—Zn. богатая цинком, и дополнительно к [7, 11] обнаружено существование еще двух четырехфазпых перитектических превращений ж + г = Zn + CuA12 при 390°, ж -J- All = А12 + СиА12 при 392° и эвтектоидного четырехфазного превращения А12 — All 4™ Zn - CuA12.
Превращения в твердом состоянии в сплавах Си—А1—Zn имеют сложный характер, им посвящены работы [5, 6, 9, 10, 13, 14], результаты которых не всегда однозначны.
На рис. 79 приведено изотермическое сечение при 350° 15], которое находится в хорошем согласовании с фазовыми равновесиями при 350° [10]. t
Рис. 79. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Al—Zn при 350° С
Си, ат. %
Рис. 80. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Al—Zr при 500° С
Литература
Gares V.— Z. Metallkunde, 1919, 10, 1—44.
Rosenhain W., Haughton G. L., Bingham E. E.— J. Inst. Metals, 1920, 23 261—324.
Burkhardt A.— Z. Metallkunde, 1936, 28, 299—308.
Gebhardt E.— Z. Metallkunde, 1940, 32, 78—85.
Koster Ж, Moeller K.— Z. Metallkunde, 1941, 33, N 8/9, 278—283.
Koster W., Moeller K.— Z. Metallkunde, 1941, 33, N 8/9, 284—288.
Koster W.— Z. Metallkunde, 1941, 33, N 8/9, 289— 297.
Bradley A. G., Lipson H.— Proc. Roy. Soc., 1938, A167, 421—438.
Gebhardt E.— Z. Metallkunde, 1941, 33, N 8/9, 297— 305.
Arndt II. H., Moeller K.— Z. Metallkunde, 1960, 51, N 10, 596—600.
Arndt H. H., Moeller K.— Z. Metallkunde, 1960, 51, N 11, 656—662.
Morinaga T., Watanabe X.— Light Metals, 1960, 10, N 3, 157 -178.
Хандауров H. E., Бегимов T. Б., Пресняков А. Д., Мелихов В. Д., Аширимбетов Ж. А.— В сб.: Прикл. итеорет. физика, вып. 3. Алма-Ата, 1972, с. 269—275.
Аширимбетов Ж. А., Кандауров Н. Е., Калина М. М., Мелихов В. Д., Пресняков А. А.— В об.: Прикл. и теорет. физика, вып. 5. Алма-Ата, 1973, с. 210—213.
Медь —{алюминий — цирконий
Система Си—А1—Zr изучена в области сплавов, богатых Си (5 и 10% А1, 0—5 вес. % Zr), методами микроструктурного анализа и измерения твердости в работе [1) и в большем интервале концентраций Си—СиА12—ZrAl3 — — Zr методами микроструктурного и рентгеновского анализов в работе [2].
В соответствии с работой [2) на политерми- ческом разрезе с 10 вес. % А1 ниже линии солидуса присутствуют фазы а, Р, у2 и Z, гДе ^ — новое тройное соединение, представляющее собой твердый раствор на основе ZrCu3, в котором растворен Al. Zr не влияет на температуру превращения р -^- у + а2 и снижает температуру превращения а ^ р. Изотермические разрезы при 500 и 850° С характеризуются узкой областью сс-фазы и широкой двухфазной областью (а + Z). Появление области ([3 + Z) на разрезе при 850° обусловлено снижением температуры а Р превращения с увеличением содержания циркония.
На рис. 80 показан изотермический разрез диаграммы, построенный в работе [2]. Установлено образование 8 тройных соединений, из которых ближайшим к Си является К. Это соединение, а также соединения U, П, Н, Z и N имеют постоянный состав. Фазы ф и Х2 образуют области твердых растворов, вытянутые вдоль изоконцентрат 7,7 ат. % Zr и 33 ат. % Zr. При 500° образуется еще одно тройное соединение (ф = фаза), которое имеет незначитель
ную область гомогенности, включающую состав ZrCueAle. Кристаллическая структура Н = фазы типа МпСи2А1, а = 6,215 А. Фаза Х2 имеет структуру фаз Лавеса типа MgCu2, параметр решетки изменяется от 7,308 до 7,440 А. Фаза ф имеет структуру типа ThMn2 с параметром решетки а = 4,90—5,12 А, с = 8,56— —8,50 А; фаза N — структуру типа AuCu3, а = 4,02 А.
Литература
Panseri С., Leoni М.— Alluminio, 1964, 33, N 2, 63—70.
Маркие В. Я., Бурнашова В. В.— Порошковая металлургия, 1970, № 12, 53—58.
Медь — барий — кремний
В системе Си—Ва—Si методом рентгено- структурного анализа установлено существование тройного соединения Ba(Cu, Si)2 переменного состава со структурой типа А1В2, параметры а = 4,117 А, с = 5,019 А, с/а = = 1,219 А. Соединение Ba(Cu, Si)2 находится в равновесии с двойным соединением BaSi2.
Литература
БоОак О. И., Гладышевский Е. М-, Заречнюк О. С., Черкашин Е. Е.— BicmiK Львивського ун-ту Се- р1я хим1ч., 1965, вып. 8, 75—79.
Медь — бериллий — кремнии
Система Си—Be—Si изучена частично в области сплавов, богатых Си, методами микроструктурного, рентгеновского анализов и измерения твердости [1—3].
В работе [3] определяли влияние Si па растворимость бериллия в меди при температурах 800, 700, 600, 500, 400 и 300° С. Исследовали разрезы с постоянным содержанием 1 и 1,5 вес. % Be и различным содержанием Si, а также разрезы с постоянным содержанием Si от 0,25 до 3,25 вес. % и различным содержанием Be.
Изотермы растворимости бериллия и кремния в меди при температурах 400 и 800° С приведены на рис. 81. Как видно, растворимость Be в Си при 800° С с увеличением содержания Si уменьшается вначале быстро (до 0,5 вес. % Si), затем не меняется (до 1,25 вес. % Si) и далее медленно снижается. Точка тройного твердого раствора а предельной концентрации при 800° находится при ~2,5 вес. % Si и 1 вес. % Be. При 400° С растворимость Be в Си от первых добавок Si увеличивается, далее остается практически постоянной, а начиная с 2,25 вес. % Si уменьшается. Тройная
точка при данной температуре имеет состав: 2,25 вес. % Si и 0,75 вес. % Be.
Исследование псевдобинарнего разреза CusSi — СиВе [2] показало, что в системе не существует перехода у-фазы СиВе в у-фазу Cu5Si. Растворимость Be в CueSi определена равной 1%, а растворимость Si в СиВе — менее 0,5 вес %.
Литература
Захарова М. И., Гурсанова А.— ЖТФ, 1938, VII, вып. 24, 2085.
Захарова М. И., Штернфельд А.— ЖТФ, 1938, VIII, вып. 24, 2093.
■3. Величко И. П. Сб. науч. труд. Моск, ин-та цветных металлов и золота. Металлургиздат, 1940, вып. 8, 52.
Мед — бериллий — магний
Медный угол тройной системы Си—Во—Mg изучен методами термического и микроструктурного анализов и измерения твердости в области концентраций до 2,5 вес. % Be и 2,8% Mg [1]. Установлено положение границы сх-фазы, тройного твердого раствора Be и Mg в Си при температурах 800, 725, 650, 500 и 250°. На
Рис. 81. Растворимость бериллия и кремния в меди при 800 и 400° С
Рис. 82. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—Be—Mg при 650 (а) и 500° С (б)
Рис. 83. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Be—Ni при 820° С
рис. 82 показано понижение растворимости Be и Mg в твердой Си при их совместном присут- • ствии и фазовый состав гетерогенных областей, прилегающих к «-твердому раствору.
Литература
Погодин С. А., Шумова И. С.— Изв. АН СССР* Отд. хим. наук, 1940, № 5, 763.
Медь — бериллий — марганец
Система Си—Be—Мп изучена в области концентраций до 1,5 вес. % Be и ~9 вес. % Мп методом микроструктурного анализа II].
Исследовали разрезы при постоянном содержании Be (0,5; 1,0 и 1,5 вес. %) и различном содержании Мп до получения двухфазной структуры после закалки с 800° С. Для сплавов с 1 вес. % Be предельная концентрация «-твердого раствора несколько больше 8 вес. % Мп. С понижением температуры растворимость Мп уменьшается. При 700° С растворимость Мп составляет 5,5—6 вес. %, при 600° С граница насыщения лежит между 4 и 4,5 вес. % Мп, при 500° С между 2 и 2,5 вес. % Мп. При 400° С все сплавы имеют двухфазную структуру.
Литература
Величко И. П. Сб. научи, труд. Моск, ин-та цвета, мет. и золота. Металлургиздат, 1940, вып. 8, 52.
Медь — бериллий — никель
Система Си—Be—Ni изучена в области сплавов, богатых Си, методами микроструктурного, термического" и рентгеновского анализов, измерения твердости, микротвердости в преде-
5n, am %5n, am %Рис. 84. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Вс—Sn при 680 СРис. 84. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Вс—Sn при 680 Слях концентраций до 4 вес. % Be и 7 вес. % Ni [1]. Построены изотермические разрезы при температурах 1015, 980, 915, 870, 820, 700 и 500° С и изотермы солидуса, которые проходят примерно параллельно квазибинарному разрезу Си—NiBe.
5n, am %
5n, am %
Рис. 84. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Вс—Sn при 680 С
Рис. 84. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Вс—Sn при 680 С
Изотермический разрез системы при 820° приведен на рис. 83. В изученной области диаграммы установлено наличие следующих фаз: а (твердый раствор на основе Си), 0си-ве (твердый раствор на основе соединения СиВе) и NiBe. Никель резко понижает растворимость Be в Си в твердом состоянии: при 0,8 вес. % Ni, предельная растворимость Be в Си при 820° С понижается с 2,5 до 0,25 вес. %. Квазибинар- ный разрез Си—NiBe (Be : Ni = 1 : 6,58) представляет собой диаграмму эвтектического типа. Предельная растворимость фазы NiBe в твердой Си при эвтектической температуре достигает 3,25 мол. % (0,42 вес. % Вс, 2,83 вес. % Ni), с понижением температуры до 500° растворимость фазы NiBe уменьшается до 0,6 вес. %, т. е. более чем в 5 раз.
Состав эвтектики близок к сплаву с 7,6 вес. % NiBe (1 вес. % Be, 6,6 вес. % Ni). При 855° протекает четырехфазпая перитектическая реакция ж -|- а Р + NiBe. Эвтектоидная реакция 0 т± а + у при 618° переходит в четырех- фазную перитектоидную реакцию 0 + NiBe j± j± а + У при 642° С.
Литература
Чжан Бао-чан.— Изв. вузов. Цветная металлургия, 1958, № 1, 138—147ц
Медь — бериллий — олово
Богатая медью часть диаграммы Си—Be—Sn изучена методами микроструктурного, терми
ческого и рентгеновского анализов в области концентраций до 32 ат. % Sn и 1 ат. % Be [1, 2]. В работе [1] построены сечения с постоянным содержанием Be (0,25; 0,5 и 1 ат. %) и различным содержанием Sn (до 32 ат. %), а также изотермические сечения при температурах 730, 680, 630, 575, 530 и 300“ С. Было установлено, что помимо фаз, присущих двойным системам Си—Be и Си—Sn, в системе образуется новая фаза, обозначенная 6. Эта фаза выделяется из «-твердого раствора или из 0-фазы (Си—А1) при определенных температурах на сечениях с 0,5 и 1,0 % Be. Количество 0-фазы возрастает с увеличением содержания Be и не зависит от содержания Sn. 0-фаза идентична р'-фазе системы Си—Be [2).
Все фазовые границы смещаются в направлении к более низким содержаниям Sn при увеличении концентрации Be. Область «-твердого раствора на основе Си сужается по мере понижения температуры между 650° С и комнатной. Уменьшение предела растворимости « с падением температуры по данным [2] оказалось более значительным по сравнению с [1], особенно при температурах ниже 350° С. Предельное содержание Sn в «-твердом растворе па разрезе с постоянным содержанием 0,5 ат. % Be снижается с 9,6 ат. % при 700° С до 0,4 ат. % при 300“ С. С увеличением содержания Be температуры ликвидуса и солидуса постепенно понижаются. Температура перитектической реакции образования 0-фазы понижается с 800° С для двойного сплава до 574° С па сечении с постоянным содержанием 1 ат. % Бе. Температура образования у-фазы по перитектической реакции снижается с 750° для двойного Си—Sn сплава до 709° на сечении с постоянным содержанием 1 ат. % Be. На сечении с постоянным содержанием 0,25 ат. % Вс отмечено превращение в интервале температур 589—613° с образованием 0' промежуточной или метастабильной фазы. В тройных сплавах 0'-фаза распадается на « + 6 эвтектоид Темпе-
ратура превращения повышается с увеличением содержания Be с 520° С для Си—Sn сплава до 562° С и остается постоянной с дальнейшим увеличением Be. Фаза у претерпевает эвтектоидное превращение в р + 6, температура которого повышается с увеличением содержания Be с 540° для Си—Sn сплава до 613° и в дальнейшем остается постоянной. Область 6-фазы слегка увеличивается с увеличением содержания Be, а температура образования этой фазы из у-фазы растет с ростом содержания Be. Изотермическое сечение диаграммы при температуре 680° приведено на рис. 84.
Литература
Howland Е. 8., Upthegrove С.— Trans. AIMME, 1935, 117, 190—215.
Creswell R. Л., Cuthberton J. N.— Trans. AIMME, 1951, 191, 182.
Медь — бериллий — свинец
В работе [1] систему Си—Be—РЬ исследовали в области концентраций до 2 вес. % Be и 1 вес. % РЬ методом микроструктурного анализа. Подобно двойной системе Си—РЬ, в которой РЬ ограниченно растворим в жидкой Си и практически нерастворим в твердом состоянии, в тройной системе добавка Be до 2% не меняет указанного характера взаимодействия компонентов. В сплавах Си — 2 вес. % Be величина и соотношение кристаллов фаз аир не зависят от содержания свинца (до 1 вес. %). РЬ не входит в твердый раствор Си—Be, а выделяется в виде отдельных включений по границам и внутри зерен а-фазы.
Литература
Амстерйамский 10. А.— Металлург, 1936, №12, 111.
Медь — бериллий — серебро
Система Си—Be—Ag исследована в области сплавов, богатых Си, до 6 вес. % Ag и 0,64 вес. % Be методом рентгеновского анализа [1]. Определяли параметр решетки твердых растворов при температурах 700, 600 и 500° С. В табл. 18 приведена растворимость Ag в твердом растворе на основе Си в присутствии Be.
Таблица 18. Растворимость серебра (вес. %) в сплавах Си—Ag и Си—Ag—Be
Температура, °C
Си -Ag
Си—Ag + 0,16 вес- % Be
Си-Ag + 0,6 вес. % Be
700
4,6
4,7
4,8
600
2,3
2,3
2,4
500
1,4
1,4
—
Литература
Архаров В И., Венгенгейм С. Д., Магот Л. М., Поликарпова И. П.— ЖТФ, 1954, XXIV, вын. 7, 1247.
Медь — бериллий — цинк
Диаграмма состояния системы Си—Be—Zn изучена в работах [1,2]. Построены поверхности ликвидуса и изотермические сечения при 700 и 550° [2]. Тройных соединений не обнаружено. При 792° (15 ат. % Zn и 27 ат. % Be) кристаллизуется тройная эвтектика: ж^а + ЗхЧ-6. Имеет место также нонвариантное перитектическое равновесие: ж + а^Рг + б- Фазы Pi и 6 являются фазами системы Си — Be, Р2 — фаза системы Си — Zn, а-фаза — твердый раствор на основе меди.
Литература
Koch, W., Rontgen Р.— Metallwirtschaft, 1938, 17, 997—1009 (цитируется по J. Inst. Metals, Metallurg. Abstract, 1938, 5, 667).
Абрикосов H. X. Автореферат докторской диссерга- цпп «физико-химическое исследование природы сплавов на медно-бериллиевой основе». М., МОИХ АН СССР, 1951.
Медь —* бериллий — цирконий
В тройной системе Си—Be—Zr найдена однородная область — ц-фаза [1]. Наиболее вероятный состав тройного соединения Cu3BeaZr2. В сплавах, закаленных с 800°, ц- фаза обнаруживается при содержании 0,3 вес. % Zr. При понижении температуры твердый раствор на основе меди (а) распадается в зависимости от содержания бериллия с выделением или ц-фазы, или двух фаз: у-фазы системы Си—Be и ц-фазы. После отжига при 350° у- и трфазы обнаруживаются при содержании 0,1 вес. % Zr.
Литература
Абрикосов Н. X. Автореферат докторской диссертации «Физико-химическое исследование природы сплавов на медпо-бериллисвий основе». М., ИОНХ АН СССР, 1951.
Медь — бор — никель
Медный угол диаграммы Си—В—Ni исследован методами термического, микроструктурного анализов, измерением твердости и электросопротивления в области содержаний до 4 вес. % Ni и до 1 вес. % В [1]. Построены изотермические разрезы при 1050, 1000 (рис. 85), 950 и 900° С и политермические разрезы медного угла при постоянном содержании 0,12; 0,2; 0,5 и 1 вес. % В и переменном содержании
Ni (до 3 вес. %.) Установлено наличие следующих фаз: а — тройной твердый раствор В и Ni в Си; £—Си—Ni — твердый раствор переменного состава на основе борида Си. Максимальная растворимость В при 965° С установлена равной 0,12 вес. %. При дальнейшем охлаждении сплавов происходит выделение р- фазы ввиду резкого уменьшения растворимости. При содержании Ni выше 0,65 вес. % после первичной кристаллизации a-твердого ра-
Рис. 85. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—В—Ni при 1000е С
створа начинается образование двойной эвтектики по реакции ж j± а + р. Для политерми- ческих разрезов с более высоким содержанием В характерно отсутствие однофазной области тройного твердого раствора (а) и наличие более широкой трехфазной области кристаллизации двойной эвтектики. При комнатной температуре все сплавы изученных разрезов имеют двухфазную структуру а + р. .
В случае В' = V, а В" = Си установлены два типа структур фаз Лавеса: Та¥1,ьСи0,ь, с = 8,206 А — тип MgZn2 с гексагональной решеткой, и TaVCu (а = 7,115 А) тип MgCu2 с кубической решеткой. Тот или иной тип структуры зависит от соотношения металлов В' и В", в данном случае от соотношения V и Си.
Литература
1. Кио К.— Acta metallurgy 1953, 1, N 6, 720—724.
Медь — ванадий — цинк
В системе медь—ванадий—цинк изучено влияние ванадия (—0,5—0,94 вес. %) на стабильность p-фазы в сплавах медь — цинк с 50— 60% Си [1, 2]; использовали методы термического и микроструктурного анализов. Ванадий в количестве до 1 вес. % практически не влияет на структурную стабильность p-фазы в Си—Zn сплавах. Критическая точка (—460° С) сплавов Си—Zn в присутствии 1 вес. % V слегка повышается, но не более чем на 10° С. Ванадий относится к элементам, наиболее эффективно способствующим распаду p-фазы па а + у.
Литература
Carpenter Н. С. Н.— J. Inst. Metals, 1912, 8, 59— 73.
Dunn R J., Hudson O. F.— J. Inst. Metals, 1914, 11, 151—168.
Литература
Слирягин А. П., Keypm О. С. Металловедение и обработка цветных металлов и сплавов. Труды Инта «Гипроцветметобработка», 1965, вып. XXIV, 17-25.
Медь — ванадий — кислород!
В системе Си—V—О по данным различных авторов [1] имеются указания о наличии следующих соединений: Cu3(VO4)2, Cu3(VO4).,- •ЗН2О, 4CuO-V2O5.3H2O, Cu(OH)2.3Cua(VO4)2 (или 5CuO-¥2Os-2H26), Cu2V2O7, Cu2V2O7- •3H2O, Cu(¥O3)2, 8CuO-2V2O5 или (CuO- *Cu3¥4O13), CnV4011.
Литература
Mellor J. W. A comprehensive treatise on inorganic and theoretical chemistry. London, Longmans, Green, 1933, 9, 766—767.
Медь — висмут — кальций
В работах [1, 2] методами термического и микроструктурного анализов исследованы четыре тройных сплава, составы которых лежат на сечениях Си—Ca3Bi и Bi—СаСщ. В сплавах Си—Bi—Са не обнаружено образования тройного соединения. Установлено, что двойное соединение Ca3Bi находится в равновесии с твердым раствором на основе меди.
Согласно [31 в системе Bi—Са образуется два двойных соединения Ca3Bi2 и CaBi3.
Литература
Meissner К. L.— Forschungsarb. Metallkunde, 1922, N 4,1—46.
Meissner К. L.— Z. Metallkunde, 1922, 14, N 4, 173—176.
Хансен M., Андер ко К. Структуры двойных сплавов. Металлургиздат, 1962, с. 325—328.
Медь — ванадий —■ тантал
Методом рентгеновского анализа исследована структура тройных фаз Лавеса типа, АВ2, где А — Та, а В — переходные металлы 4-го периода [1].
Медь —• висмут — магний
Диаграмма состояния системы Си—Bi—Mg исследована методами термического и микроструктурного анализов в полном объеме концентраций [1].
Критическая точкаТип равновесиячСостав, вес. %Температура, °CСиBiMgЕ^ж S BiCuMg + aCu + Mg3Bi21673,510,5630Е,ж S Mg3Bi2 + Mg2Cu + aMg271261470Еаж ^ Mg3Bi2 + CuMg2 + MgCu257934546Е4ж 5t Bi + BiCuMg + “ca-0,25-99,6-0,15265Е6ж ^ Bi + Mg3Bi3 + BiCuMg-0,15—99,4-0,45255Рж + MgCu2 ^ aC(I Mg3Bi2177211660ж ^ Bi + BiCuMg-0,2-99,55-0,25—ж S aCu BiCuMg22,568,78,8690ж "5- Mg3Bi2 + BiCuMg1375,811,2695ж й MgCu3 - Mg3Bis157015655^5ж ^ Mg2Cu -f Mg3Bi248,71239,3557Критическая точкаТип равновесиячСостав, вес. %Температура, °CСиBiMgЕ^ж S BiCuMg + aCu + Mg3Bi21673,510,5630Е,ж S Mg3Bi2 + Mg2Cu + aMg271261470Еаж ^ Mg3Bi2 + CuMg2 + MgCu257934546Е4ж 5t Bi + BiCuMg + “ca-0,25-99,6-0,15265Е6ж ^ Bi + Mg3Bi3 + BiCuMg-0,15—99,4-0,45255Рж + MgCu2 ^ aC(I Mg3Bi2177211660ж ^ Bi + BiCuMg-0,2-99,55-0,25—ж S aCu BiCuMg22,568,78,8690ж "5- Mg3Bi2 + BiCuMg1375,811,2695ж й MgCu3 - Mg3Bis157015655^5ж ^ Mg2Cu -f Mg3Bi248,71239,3557Таблица 19. Данные о четырехфазных равновесиях и квазибипарпых сечениях в сплавах Си—Bi—MgТаблица 19. Данные о четырехфазных равновесиях и квазибипарпых сечениях в сплавах Си—Bi—MgВ сплавах Си—Bi—Mg образуется тройное соединение BiCuMg. В равновесии с тройным твердым раствором на основе меди находятся фазы: BiCuMg, Mg3Bi2, MgCu2 и Bi.
Критическая точка
Тип равновесия
ч
Состав, вес. %
Температура, °C
Си
Bi
Mg
Е^
ж S BiCuMg + aCu + Mg3Bi2
16
73,5
10,5
630
Е,
ж S Mg3Bi2 + Mg2Cu + aMg
27
12
61
470
Еа
ж ^ Mg3Bi2 + CuMg2 + MgCu2
57
9
34
546
Е4
ж 5t Bi + BiCuMg + “ca
-0,25
-99,6
-0,15
265
Е6
ж ^ Bi + Mg3Bi3 + BiCuMg
-0,15
—99,4
-0,45
255
Р
ж + MgCu2 ^ aC(I Mg3Bi2
17
72
11
660
ж ^ Bi + BiCuMg
-0,2
-99,55
-0,25
—
ж S aCu BiCuMg
22,5
68,7
8,8
690
ж "5- Mg3Bi2 + BiCuMg
13
75,8
11,2
695
ж й MgCu3 - Mg3Bis
15
70
15
655
^5
ж ^ Mg2Cu -f Mg3Bi2
48,7
12
39,3
557
Критическая точка
Тип равновесия
ч
Состав, вес. %
Температура, °C
Си
Bi
Mg
Е^
ж S BiCuMg + aCu + Mg3Bi2
16
73,5
10,5
630
Е,
ж S Mg3Bi2 + Mg2Cu + aMg
27
12
61
470
Еа
ж ^ Mg3Bi2 + CuMg2 + MgCu2
57
9
34
546
Е4
ж 5t Bi + BiCuMg + “ca
-0,25
-99,6
-0,15
265
Е6
ж ^ Bi + Mg3Bi3 + BiCuMg
-0,15
—99,4
-0,45
255
Р
ж + MgCu2 ^ aC(I Mg3Bi2
17
72
11
660
ж ^ Bi + BiCuMg
-0,2
-99,55
-0,25
—
ж S aCu BiCuMg
22,5
68,7
8,8
690
ж "5- Mg3Bi2 + BiCuMg
13
75,8
11,2
695
ж й MgCu3 - Mg3Bis
15
70
15
655
^5
ж ^ Mg2Cu -f Mg3Bi2
48,7
12
39,3
557
Таблица 19. Данные о четырехфазных равновесиях и квазибипарпых сечениях в сплавах Си—Bi—Mg
Таблица 19. Данные о четырехфазных равновесиях и квазибипарпых сечениях в сплавах Си—Bi—Mg
Сплавы Си—Bi—Mg претерпевают шесть понвариантных четырехфазных равновесий, пять из которых имеют эвтектический и одно перитектический характеры. В системе установлено пять квазибинарных сечений эвтектического типа: Bi—BiCuMg(ej), Си—BiCuMg (е2) Mg3Bi2 — BiCuMg(e3), MgCu.2 — MgaBi2(e4), Mg2Cu—Mg3Bi2(e6). Составы критических точек, тип четырехфазных равновесий и их температуры суммированы в табл. 19.
Таблица 20. Области первичной кристаллизации сплавов Си—Bi—Mg
Область кристаллизации
Виц кристаллов
CuseSi^'EjPes
aCu — твердый раствор на основе меди
Е^^ Еь^^Е-^в^Е^
BiCuMg — твердый раствор на основе BiCuMg
е6Ре4'Е3е4
MgCu2 — твердый раствор на основе MgCu2
б^Е^рЪ* Е«^д
Mg2Cu — твердый раствор на основе Mg2Cu
е, Еяе3 Е^Ре^Е^'Е^
Mg3Bi2 — твердый раствор на основе Mg3Bi2.
ШевЕ^'Е#!
Bi — твердый раствор на основе висмута
Mge3E2e4
aMg — твердый раствор на основе магния
Проекция поверхностей ликвидуса представлена па рис. 86. В таблице 20 даны области первичной кристаллизации различных фаз.
Существование тройного соединения BiCuMg впервые было обнаружено автором работ [2, 3]. Соединение BiCuMg плавится конгру- ентно при 735° и имеет составив вес. %): 21,49 Си, 70,29 Bi, 8,22 Mg [1]. BiCuMg обладает структурой полевого шпата с параметром решетки а = 6,256 А [4].
Литература
Dobbener R.— Z. Metallkunde, 1957, 48, N 7, 413— 417.
Meissner К. L.— Forschungsarb. Metallkunde, 1922, N 4, 1—46.
Meissner K. L.— Z. Metallkunde, 1922, 14, N 4, 173—176.
Nowotny H., Sibert W.— Z. Metallkunde, 1941, 33, N 12, 391—394.
Медь — висмут — марганец
Автор работы [1] методом термического и микроструктурного анализов исследовал два тройных сплава, лежащих на разрете Си— Mn3Bi2. На основании анализа кристаллизации двух сплавов дана схема распределения фазовых областей в твердом состоянии. Сплавы Си—Мп образуют непрерывный ряд твердых растворов, область тройных твердых растворов на основе Си—Мп очень узкая и практически сливается с двойной системой Си—Мп. С твердым раствором на основе Си—Мп в равновесии находятся: висмут и два двойных соединения
Рис. 86. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Bi—MgРис. 86. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Bi—Mgсистемы Bi—Мп (Mn3Bi2 и соединение, более богатое марганцем, состав которого не установлен).
Рис. 86. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Bi—Mg
Рис. 86. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Bi—Mg
Согласно [2] в системе Bi—Мп образуется одно двойное соединение MnBi
Литература
Meissner К. L.— Forschungsarb. Metallkunde, 1922, N 4, 1—46.
Хансен М., Анберко К,— Структуры двойных сплавов. Металлургиздат, 1962, с. 343—346.
Медь — висмут — никель
Диаграмма состояния Си—Bi—Ni была построена по двойным диаграммам состояния Си—Bi, Си—Ni и Ni—Bi и результатам термического анализа четырех и микроскопического анализа семи тройных сплавов [1]. В структуре тройных сплавов присутствуют только фазы, встречающиеся в прилегающих двойных системах: твердый раствор Си с Ni(a), Bi и соединения NiBi и NiBi3.
На рис. 87, а представлены проекции поверхностей ликвидуса системы. Наибольшую
площадь занимает поверхность, на которой начинается кристаллизация твердого раствора а; на рис. 87, а представлены изотермы этой поверхности. В области, примыкающей к Bi углу, находятся небольшие участки первичной кристаллизации соединений NiBi и NiBj3, которые в двойной системе Ni — Bi образуются по перитектическим реакциям. В соответствии со строением двойных систем Ni—Bi и Си—Bi поверхность первичной кристаллизации Bi имеет незначительную протяженность. В системе следует предполагать протекание двух нонва- риантных превращений. Одно из них, очевидно, перитектическое; состав жидкой фазы, участвующей в этом превращении, обозначен па рис. 87, а буквой Р. Второе четырехфазное превращение происходит при более низкой температуре; состав жидкой фазы, участвующей в этом превращении, близок к Bi. Триангуляция системы в твердом состоянии показана на рис. 87, б. Точка m практически лежит на стороне Си—Ni>narpaMMH и соответствует 4% Ni. Положение точки п соответствует приблизительно 60% Си, 40% Ni.
Литература
Meissner К. L.— Forschungsarb Metallkunde, 1922, ^ 4, 1-46.
Рис. 87. Диаграмма состояния системы Си— Bi— NiРис. 87. Диаграмма состояния системы Си— Bi— Niтриангуляциятриангуляция1.1.ЛитератураЛитератураMeissner К. L.— Forschungsarb. Metallkunde, 1922, N 4, 1-46.Meissner К. L.— Forschungsarb. Metallkunde, 1922, N 4, 1-46.а — проекция поверхностей ликвидуса; в твердом состоянииа — проекция поверхностей ликвидуса; в твердом состоянии
Рис. 87. Диаграмма состояния системы Си— Bi— Ni
Рис. 87. Диаграмма состояния системы Си— Bi— Ni
триангуляция
триангуляция
1.
1.
Литература
Литература
Meissner К. L.— Forschungsarb. Metallkunde, 1922, N 4, 1-46.
Meissner К. L.— Forschungsarb. Metallkunde, 1922, N 4, 1-46.
а — проекция поверхностей ликвидуса; в твердом состоянии
а — проекция поверхностей ликвидуса; в твердом состоянии
Медь — висмут — селен
В системе Си—Bi— Se исследована структура сплава, содержащего (в вес. %) 16% Se, 38% Bi и 46% Си [1]. Структура сплава состоит из трех фаз: Си, Bi и Cu2Se. Растворимость фаз друг в друге не обнаружена.
Литература
EboralllR.— J. Inst.,Metals, 1944, 70, 435—446.
Медь — висмут — сера
Исследование сплавов системы Си—Bi—S в центральной части диаграммы микроскопическим методом и с помощью термического анализа [1] показало, что в системе имеет место расслаивание в жидком состоянии. Одна из жидких фаз — расплав на основе Си»8, другая — расплав на основе Си и третья — расплав на основе Bi. Делается вывод, что разрез Bi—Cu2S является квазибинарным.
Медь — висмут — сурьма
В литературе [1] имеется ссылка, согласно которой в работе [2] имеются сведения о диаграмме состояния Си—Bi—Sb.
Литература
Haugton J. L.— In: The constitutional diagrams of alloys. A bibliography. London, Institute Metals, 1956.
Parravano N., Viviani E.— Atli R. Accad. Lincei, ser. V, 1910, 19, N 1, 835, N 2, 69, 343.
Медь — висмут — теллур
В системе Си—Bi—Те исследована структура сплава, содержащего (в вес.%) 38% Те, 20% Bi, 42% Си [1]. Структура сплава состоит из Bi, Си и Си2Те. Взаимной растворимости фаз друг в друге не наблюдали. Добавка Bi к сплавам Си—Те приводит к понижению эвтектической температуры.
Литература
Eborall R.— J. Inst. Metals, 1944, 70, 435—446.
Медь — висмут — цинк
Диаграмма состояния сплавов системы Си—Bi—Zn изучена практически полностью [1]. Методами термического, микроструктурного и других видов анализа построена проекция поверхностей кристаллизации сплавов системы Си—Bi—Zn, которая приведена на рис. 88. Система характеризуется наличием широкой области несмешиваемости в жйдком состоянии. Авторы не обнаружили тройных соединений в данной системе. В табл. 21 приведены сведения о температурах характерных нонвариантных превращений и составах (вес. %) фаз, участвующих в этих превращениях.
Кривая, ограничивающая область расслаивания в жидком состоянии, имеет критическую точку Кюри при температуре 930°; она отвечает составу 36% Bi, 49% Си и 15% Zn.
Литература
Henglein Е., Koster W.— Ъ. Metallkunde, 1948, 39, 391—400.
В работе [1] приводятся результаты исследования растворимости водорода в зависимости от состава расплава Си—Sn при температурах вплоть до 1300° и при давлении от менее чем 50 мм рт. ст. до 1 атмосферы. При увеличении содержания Sn растворимость Н2 в расплаве- Си—Sn уменьшается, причем наиболее резко в области составов до ~40 вес. (25 ат.) % Sn. Обе части кривой растворимости являются практически прямыми линиями. Точка пересечения при 25 ат. % Sn указывает на существование соединения Cu3Sn в жидком состоянии.
Растворимость Н2 в сплавах Си—Sn в зависимости от давления (измеренная при 1200°) пропорциональна корню квадратному из величины давления.
Литература
В ever М. В., Floe С. Н,— Trans. AIME, 1944, 156, 149-159.
Таблица 2G Данные о нонвариантных превращениях в системе Си—Bi—Zn
Фаза
В1
Си
Zn
Ж^ + 02 St Ж^ + Pi
при 880°
Ж^
8
51
41
жг
81
11
8
«2
—
68
32
Р1
—
63
37
^ + Рг Ji ^2' + Ti
при 830°
Ж2
3
35
62
ж2
83
6
11
Рг
—
44
56
Ti
—
39
61
ж3 4- ?2 Ji Ж® 4" 61
при 690°
ж3'
2,5
17,5
80
ж8
85
2
13
Т2
—
30
70
61
—
27
73
ж4 + б2 Ji ^4 + £1
при 590°
Ж^
2,3
9
88,7
ж4
84,5
1
14,5
6г
—
24
76
Е1
—
21
79
Жь + 62 Jt жь' + 1]
при 420°
Жь
2
1
97
Жь
84,5
0,5
15
£2
—
13
87
—
2,7
97,3
Медь — водород — палладий
Методом электрохимического насыщения
определена растворимость водорода при 15
и 100° С в сплавах Pd—Си.
Результаты
ис-
следования приведены
ниже:
Содержание в сплаве Pd, вес. % Объем поглощенного Н2 с8/г сплава
100
96,96
91,06
84,89
81,94
При 15°
70,7
53,4
38,4
31,3
27,7
При 100°
61,4
48,4
32,4
27,4
22,2
Содержание в сплаве Pd, вес. % Объем поглощенного Н2 с3/г сплава
67,23
64,51
60,76
20,00
При 15°
6,3
3,7
0
0
При 100°
4,21,9
Литература
—
—
1. Nowaek 2.— Z.
anorg.
und
allg. Chew.,
1920,
Медь — вольфрам — кислород
Исследование сплавов тройной системы Си—W—О методом рентгеновского фазового
анализа показало, что тройные скислы не образуются. В системе наблюдали образование двойных окислов Си и W.
Литература
Schonberg N.— Acta chem. scand., 1954, N 8, 932— 936.
Медь — вольфрам — никель
Схематический вид сечения тройной диаграммы Си—W—Ni при 1400° С (рис. 89) приведен на основе экспериментального определения температур плавления сплавов при соотношении Ni/Cu = 2,5/1 [1] с учетом строения двойных систем Си—Ni и Ni—W в соответствии с литературными данными. Температуры плавления сплавов, изготовленных методами порошковой металлургии, определяли анализом микроструктуры закаленных образцов.
Литература
1. Price G. Н. S„ Smithells С. У., Williams S. V.— J. Inst. Metals, 1938, 62, 239—264.
Медь — вольфрам — ниобий
Система Си—W—Nb изучена методами рентгеновского и микрорентгеноспектрального анализов [1]. Разделение жидкой и твердой фаз, находящихся в равновесии при температурах 1600, 1900 и 2000° С, осуществляли путем магнитной сепарации. На рис. 90 приведено изотермическое сечение диаграммы при температуре 1600°, которое позволяет установить составы твердой и жидкой фаз, находящихся в равновесии друг с другом.
Литература
Allibert С., Driole J., Bonnier Е.— С. г. Acad. set. Paris, 1969, С268, N 26, 2277—2280.
Allibert C., Wicker A., Driole J., Bonnier E.— Rev. phys. appl., 1970, 5, N 3, 449—453.
Bonnier E.— Rev intern, hautes temperat. et refract., 1970, 7, N 1, 45—49.
Медь — галлий — германий1
Диаграмма состояния системы Си—Ga—Ge исследована в области медного угла до содержания 30 ат. % Ga и 25 ат. % Ge [1]. Методом металлографического и рентгеновского анализов построены изотермические сечения при температурах 725, 625, 550 и 450°. Тройных интерметаллических соединений в системе не найдено. При 725° (рис. 91, о) и 625° a-твердый раствор на основе Си находится в равновесии с фазами р и £, присущими двойным системам
Рис. 89. Схематический вид изотермического сечения диаграммы состояния системы Си W—Ni при 1400° СРис. 89. Схематический вид изотермического сечения диаграммы состояния системы Си W—Ni при 1400° СРис. 90. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—W—Nb при 1600' СРис. 90. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—W—Nb при 1600' С1 — твердая фаза; 2 — жидкая фала1 — твердая фаза; 2 — жидкая фалаGe, ат. °/оGe, ат. °/оРис. 91. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—Ga—Ge при 725 (а) и 550 С (б) [1]Рис. 91. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—Ga—Ge при 725 (а) и 550 С (б) [1]Си—Ga и Си—Ge. Граница a-твердого раствора при 725° слегка вогнута относительно Си угла, при 625е она представляет почти прямую линию. При 725 и 625 °C объемноцептрированпая кубическая [3-фаза с электронной концентрацией 3 : 2 системы Си—Ga стабильна и находится в равновесии с гексагональной фазой £ (соединение Cu6Ge с электронной концентрацией 3 : 2) системы Си—Ge. Основное отличие изотермических сечений при 725 и 625° в том, что при 725° [3-фаза имеет большую область гомогенности, т. е. растворяет значительное количество Ge, а при 625° ее гомогенная область очень
Рис. 89. Схематический вид изотермического сечения диаграммы состояния системы Си W—Ni при 1400° С
Рис. 89. Схематический вид изотермического сечения диаграммы состояния системы Си W—Ni при 1400° С
Рис. 90. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—W—Nb при 1600' С
Рис. 90. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—W—Nb при 1600' С
1 — твердая фаза; 2 — жидкая фала
1 — твердая фаза; 2 — жидкая фала
Ge, ат. °/о
Ge, ат. °/о
Рис. 91. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—Ga—Ge при 725 (а) и 550 С (б) [1]
Рис. 91. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—Ga—Ge при 725 (а) и 550 С (б) [1]
ограничена. Вследствие этого гомогенная область ^-фазы простирается от оси Си—Ge почти до оси Си—Ga, так что гексагональная "структура сохраняется, когда почти весь Ge в ^-фазе замещен галлием. Резкое сужение области ^-фазы при 625° наблюдается при содержании ~12 ат. % Ga. На указанных изотермических сечениях существует равновесие между фазой у (соединение CusGa4 с электронной концентрацией 21/13) системы Си—Ga и фазой е (соединение Cu3Ge с искаженной гексагональной решеткой, изоструктурпой Cu3Ti) системы Си— Ge.
Кроме того, на изотермическом сечении при 725° С пунктиром обозначены области равновесия жидкой фазы (см. рис. 91) с фазами у, £ и е. При дальнейшем понижении температуры (ниже 616°) вместо объемноцентрировапной кубической p-фазы системы Си—Ga появляются ее модификации ^-фаза, а при еще' более низкой температуре (480й) —[2]. Результатом этого
является образование в тройной системе при 550° непрерывного ряда твердых растворов между фазами (системы Си—Ga) и £ (системы Си—Ge), а при 450° между £2 и £. Граница а- твердого раствора при 550° — прямая линия, а при 450° она выгнута относительно Си угла. Также в результате превращений в двойной системе Си—Ge на изотермических сечениях при температурах 550 и 450° С в равновесии с у- и ^-фазами находится уже фаза е1 (соединение CuaGe с ромбической искаженной решеткой типа 42) [2] системы Си—Ge, а не фаза е, как на изотермических сечениях при 725 и 625°.
Авторами работы [31 определена температура кристаллизации сплава, содеря;ащего 3,64 вес. (3,35 ат.) % Ga и 4,16 вес. (3,6 ат.) % Ga, равная 1029 °C.
Литература
Raynor G. V., Massalski Т. В.— J. Inst. Metals, 1955—1956, 84, 66—72.
Хансен М., АнВерко К. Структуры двойных сплавов, т. II. М., Металлургиздат, 1962, с. 625—627.
Hume-Rothery W., Mabbot G. TV., Channel- Evans К. М,— Philos. Trans. Roy. Soc. London, 1934, 4233, 1—99.
[Медь — галлий — литий
Сплавы системы Си—Ga—Li систематически не исследовались. Методом рентгеноструктурного анализа изучались сплавы состава LiCuli6Ga0,5 и LiCuGa [1]. Было найдено, что сплав приблизительного состава LiCuliBGaOi6 является тройной фазой Лавеса со структурой типа MgCu2 и константой решетки а = 7,02 А.
Литература
Теслюк М. 10 .'Олексив Г. И.— Доповщ! АН УРСР, 1965, № 10, 1329-1331.
Медь — галлий — маргапе '
В системе Си—Ga—Мп были изучены несколько сплавов в области концентраций 62,3— 33,3 ат. % Си, 33,3-12,0 ат. % Ga и 33,3— 13 ат. % Мп микроструктурным [1, 2] и рентгеновским [2] методами. Найдено два тройных соединения состава MnCubBGan,B и MnCuli25Ga0,76 типа фаз Лавеса (структурный тип MgCu2 и MgZn2, соответственно). Константа решетки
фазы MnCubBGaOiB а = 6,911 ± 0,004 А, константы решетки гексагональной фазы МпСщ oBGa0 75 а = 4,941 ± 0,004 А, с = 8,015 ± б",007 А, с/а = 1,620.
Литература
Hames F. A., Eppelsheimer D. 8.— Trans. AIMME, 1949, 185, 495.
Теслюк М. Ю., Маркие В. Я.— Вестник Львовского ун-та, серия Химия, 1963, вып. 6, 37—44.
Медь — галлий — селей
В системе Си — Ga — Se было изготовлено и исследовано рентгеновским методом лишь тройное соединение состава CuGaSe» [1]. Тройная фаза состава CuGaSe, имеет кристаллическую структуру халькопирита (CuFeS2) с параметрами решетки а = 5,60 А, с = 10,9 A, da = = 1,96.
Литература
Hahn И., Frank G., Klinger IV., Meyer A. D., Stor- ger G.— Z. anorg. Chern., 1953, 271, 153—180.
Медь — галлий — сера
В системе Си — Ga — S было изготовлено и изучено рентгеновским методом лишь тройное соединение состава CuGaS2 11L Тройная фаза состава CuGaS2 имеет кристаллическую структуру халькопирита (CuFeS2) с параметрами решетки а = 5,34 А, с = 10,4 А, da = 1,95.
Литература
Hahn Н., Frank G., Klinger W., Meyer A. D., 8tor- ger G. — Й anorg. Chern., 1953, 271, 153—170.
Медь — галлий — теллур
В системе Си — Ga—Те изучены сплавы, лежащие на разрезе Си2Те—Ga2Te3 [1]. Исследование проводилось методами микроструктурного, рентгеновского и термического анализов. Построен политермический разрез Cu2Te—Ga2Te3 системы медь — галлий — теллур (рис. 92). В исследованной области концентраций существует два тройных соединения составов CuGaTe2 (В) и Cu2Ga4Te7 (С). Фаза CuGaTez (73) кристаллизуется по перитектическому типу при 720". Фаза Cu2Ga4Te7 конгруэнтно плавится при 874°. Она образует с двойным соединением Си2Те эвтектику при 7903 и 20 мол. % Ga2Te3. Соединение Cu2Ga4Te7 имеет дефектную структуру типа сфалерита, пространственная группа TD2 — F43 т, а = = 5,93 А. Тройная фаза CuGaTe2 была исследована ранее авторами работы [2] рентгеновским методом. Она имеет кристалличе-
Рис. 92. Политермическое сечение Си2Те—Ga2Te3 темы Си—Ga—Те [1]Рис. 92. Политермическое сечение Си2Те—Ga2Te3 темы Си—Ga—Те [1]сис-сис-3/2 и ГЦК решеткой) из двойных3/2 и ГЦК решеткой) из двойныхцептрациейцептрацией
Рис. 92. Политермическое сечение Си2Те—Ga2Te3 темы Си—Ga—Те [1]
Рис. 92. Политермическое сечение Си2Те—Ga2Te3 темы Си—Ga—Те [1]
сис-
сис-
3/2 и ГЦК решеткой) из двойных
3/2 и ГЦК решеткой) из двойных
цептрацией
цептрацией
скую структуру халькоппрпта (CuFeS2) с параметрами решетки а = 5.99 А. с = 11,9 А, da = 1,9.
Литература
1. Congiu A., Garbato L., МапсаР.— Mater. Res. Bull., 1973, 8, N 3, 295—299.
Hahn H., Frank G., Klinger W., Meyer Л. D., Slor- ger G.— Z. anorg. CI>em., 1953, 271,* 153—270.
Медь^—{галлшЦ—{титан
Система Си—Ga—Ti исследована методами рентгеноструктурного и частично микроструктурного анализов во всей области концентраций [1]. Построено изотермическое сечение системы при 800° (рис. 93). Система Си—Ga—Ti характеризуется присутствием в ней при 800° четырех тройных фаз: П, X, О и А.
В равновесии с a-твердым раствором на основе меди находятся двойные фазы TiCu4 и)|3 (электронное соединение с электронной*кон
систем Си—Ti и Си—Ga и тройные фазы Н, О и А.
77-фаза имеет значительную область гомогенности, от 12 до 20 ат. % Ga (при ~25% Ti). Область гомогенности Л-фазы вытянута вдоль изокопцентраты с 25% Ti от 55 до 62,5 ат. % Ga. В табл. 22 даны составы тройных фаз и их кристаллическая структура и параметры.
Таблица 22. Составы, кристаллическая структура и параметры тройных фаз II, К и А
Тройная фаза
Состав тройной фазы, вес. %
Тип кристаллической структуры
Параметр решетки,
X
Я
~25Ti, — 12 —
20Ga
—63 — 55Cu
Г ЦК решетка типа
MnCiigAl
а = 5,970 (для сплава с 15% Ga)
X(TiCu1>2Ga0i7s)
—
MgZn3
а = 4,960 с = 8,007
Л(Т12СиСа6)
25Ti; -55 —
62,5Ga;
-20 — 12,5Cu
AuCu3 (структура нс установлена)
а = 3,91
Литература
1. Маркие В. Я., Стороженко А. И.— Доповщ! АН УРСР, 1974, А, № 4, 373—377.
Медь — галлин — цинк
Система Си—Ga—Zn была исследована в области, богатой Си, до 30 ат. % Ga и 60 ат. % Zn методом металлографического и рентгеновского анализов [1]. Построены изотермические сечения при 725, 625, 580 и 400 С (рис. 94). Тройных интерметаллических фаз в системе не обнаружено. В равновесии с «-твердым раствором на основе Си находятся: при температурах 725 и 625° С — фаза р, при 580° — фазы р, у и £ь при 400° — фазы Р', у и £2, присущие двойным системам Си—Zn и Си—Ga. При всех четырех температурах сложные кубические у-фазы двойных систем Си—Zn и Си— Ga, являющиеся соединениями Cu5Zn8 и Cu9Ga4 с электронной концентрацией 21/i3, образуют непрерывный ряд твердых растворов. Соединения с электронной концентрацией 3/2, т. е. объемпоцентрировапные кубические Р-фазы двойных систем Си—Zn и Си—Ga, образуют непрерывный ряд твердых растворов только при температурах 725 и 625° С. При температуре 616 С p-фаза системы Си—Ga эвтекто- идпо распадается на ^-фазу (с плотпоупако- ванной гексагональной кристаллической структурой) и у-фазу, а ^-фаза при температуре 475° распадается па £2-фазу (с плотпоупаковаиной гексагональной структурой) и у-фазу. В системе Си—Zn при температуре 454—458° С про
исходит образование упорядоченной объемно- центрированной кубической фазы р' из неупорядоченной p-фазы. Все это приводит к из- менрнпю расположения фазовых полей на изотермических сечениях при температурах 580 и 400° С по сравнению с сечениями при 725 и 625° С. Так, при температуре 580° р-фаза системы Си—Zn растворяет значительное колп- чество Ga и распространяется к составу 11 ат. % Zn и 17,5 ат. % Ga, а ^-фаза системы Си—Ga, которая стабильна при этой температуре, растворяет только ~0,5 ат. % Zn. При температуре 400° упорядоченная р'-фаза системы Си—Zn распространяется только до состава 32,2 ат. % Zn и 7,6 ат. % Ga, а £2-фаза системы Си—Ga растворяет очень мало Zn. Трехфаз- пые области а + £1+ у (при температуре 580° С) и а + £2 + у (йри температуре 400°) очень близко примыкают к системе Си—Ga вследствие малых областей гомогенности фаз Ci и £,.
Авторами работы [21 па двух сплавах, содержащих — от 5 до 9 вес. % Zn и 4 вес. % Ga, была определена температура солидуса, равная 1042—1025° С.
Литература
Massalskl Т. В., Raynor G. V.— J. Inst. Metals, 1953-1954, 82, 539—544.
Hume-Rothery W., Mabbot G.W., Channel-EuansK. M. — Philos. Trans. Roy. Soc. London, 1934, A233, 1—99.
Медь — галлий — цирконий
Диаграмма состояния Си—Ga—Zr исследована во всей области концентрационного треугольника методами рентгеновского и микроструктурного анализов [1].
Построено изотермическое сечение диаграммы состояния Си—Ga—Zr при 800° С (рис. 95). В системе при 800° образуется 8 тройных интерметаллических соединений С (ZrCuGa), К, У', Т, A, G, Х°, J, содержащих в основном до 33,3 ат. % Zr. Фаза А имеет незначительную область гомогенности, вытянутую вдоль изо- коицептраты 25 ат. % Zr и от ~57 до 62,5 ат. % Ga.
В равновесии с «-твердым раствором на основе Си находятся двойное соединение ZrCu3 системы Си—Zr, фаза р (электронное соединение с электронной концентрацией 3/2 с ОЦК решеткой) системы Си—Ga и тропные соединения К, Y' и Т. Для некоторых тройных фаз установлен тип кристаллической структуры: ТЬ6Мп23 (7 — Zr6Cu12,9Ga1o.i> « = 12,11 А), Caln2 (С - ZrCuGa, а = 4,197 А, с = 6,491 А) и AuCu3 (А — Zr2CuGa6, а = 4,06 А); структура остальных пяти фаз (А, У', G, Х°, J) не установлена. Составы тройных фаз приведены в табл. 23.
Рис. 94. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си— Ga—Zn при 725е (а) и 400° С (б) [1]Рис. 94. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си— Ga—Zn при 725е (а) и 400° С (б) [1]Рис. 95. Изотермическое сечение диаграммы состояния 'системы Си—Ga—Zr при 800°С [1]Рис. 95. Изотермическое сечение диаграммы состояния 'системы Си—Ga—Zr при 800°С [1]
Рис. 94. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си— Ga—Zn при 725е (а) и 400° С (б) [1]
Рис. 94. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си— Ga—Zn при 725е (а) и 400° С (б) [1]
Рис. 95. Изотермическое сечение диаграммы состояния 'системы Си—Ga—Zr при 800°С [1]
Рис. 95. Изотермическое сечение диаграммы состояния 'системы Си—Ga—Zr при 800°С [1]
найдена тройная фаза состава HfCuHg2, имеющая кристаллическую структуру типа В32 и кубическую решетку с параметром а = 6,9 А.найдена тройная фаза состава HfCuHg2, имеющая кристаллическую структуру типа В32 и кубическую решетку с параметром а = 6,9 А.ече- 1 си- 725*ече- 1 си- 725*ЛитератураЛитература1. Маркие В. Я., Стороженко А. И.— Изв. АН СССР. Металлы, 1974, № 4, 213—214.1. Маркие В. Я., Стороженко А. И.— Изв. АН СССР. Металлы, 1974, № 4, 213—214.ЛитератураЛитератураlx Puselj М., Ban Z.— J. Lcss-Ccmn:on Metals, 1974, 38, N 1, 15—18.lx Puselj М., Ban Z.— J. Lcss-Ccmn:on Metals, 1974, 38, N 1, 15—18.[Медь — гафний — хром[Медь — гафний — хромМедь — гафний — кремнийМедь — гафний — кремнийФазаZrСиGaк15,070,015,0Т20,644,435,022,055,023,0А25,042,5—1862,5—57С,33,341,725,0С33,333,333,4А»33,319,747,0J40,050,010,0ФазаZrСиGaк15,070,015,0Т20,644,435,022,055,023,0А25,042,5—1862,5—57С,33,341,725,0С33,333,333,4А»33,319,747,0J40,050,010,0Таблица 23. Составы тройных фаз (ат. %)Таблица 23. Составы тройных фаз (ат. %)сече-fl гси-сече-fl гси-
найдена тройная фаза состава HfCuHg2, имеющая кристаллическую структуру типа В32 и кубическую решетку с параметром а = 6,9 А.
найдена тройная фаза состава HfCuHg2, имеющая кристаллическую структуру типа В32 и кубическую решетку с параметром а = 6,9 А.
ече- 1 си- 725*
ече- 1 си- 725*
Литература
Литература
1. Маркие В. Я., Стороженко А. И.— Изв. АН СССР. Металлы, 1974, № 4, 213—214.
1. Маркие В. Я., Стороженко А. И.— Изв. АН СССР. Металлы, 1974, № 4, 213—214.
Литература
Литература
lx Puselj М., Ban Z.— J. Lcss-Ccmn:on Metals, 1974, 38, N 1, 15—18.
lx Puselj М., Ban Z.— J. Lcss-Ccmn:on Metals, 1974, 38, N 1, 15—18.
[Медь — гафний — хром
[Медь — гафний — хром
Медь — гафний — кремний
Медь — гафний — кремний
Фаза
Zr
Си
Ga
к
15,0
70,0
15,0
Т
20,6
44,4
35,0
22,0
55,0
23,0
А
25,0
42,5—18
62,5—57
С,
33,3
41,7
25,0
С
33,3
33,3
33,4
А»
33,3
19,7
47,0
J
40,0
50,0
10,0
Фаза
Zr
Си
Ga
к
15,0
70,0
15,0
Т
20,6
44,4
35,0
22,0
55,0
23,0
А
25,0
42,5—18
62,5—57
С,
33,3
41,7
25,0
С
33,3
33,3
33,4
А»
33,3
19,7
47,0
J
40,0
50,0
10,0
Таблица 23. Составы тройных фаз (ат. %)
Таблица 23. Составы тройных фаз (ат. %)
сече-fl гси-
сече-fl гси-
В работе [1] микроскопическим и рентгеновским методами исследовали фазовый состав сплавов Си—Iff—Si в твердом состоянии. Изотермическое сечение диаграммы состояния при 800°, построенное на основании полученных данных, представлено на рис. 96. В системе образуется семь тройных соединений: HICuSi, Hf3Cu4Si4, Hf2CuSi4, Hf3Cu4Si2, HfCuSi2, фаза, приблизительно отвечающая формуле HfSi0,7Cu0,3, обозначенная на рис. 96 Hf (Си, Si), и фаза, приблизительно отвечающая формуле Hf6CuSi4. Фаза HiCuSi имеет кристаллическую решетку, относящуюся к пространственной группе Dto2h — Pbnm; параметры решетки: а = 7,262 А, Ъ = 6,439 А. с = 3,879 А. Фаза Hf3Cu4Si2 имеет кристаллическую решетку, относящуюся к пространственной группе D^n — —Р62 т с параметрами а =6,303 А, в=3,960 А. Фаза Hf3Cu4Si4 имеет объемпоцентрированную орторомбическую решетку с параметрами а = = 12,989 А, b = 6,362 А, с = 3,910 А. Фаза Hf (Си, Si) имеет решетку типа СгВ с параметрами а — 3,720 А, Ъ — 9,836 А, с = = 3,720 А. Фаза HlCuSi2 имеет тетрагональную решетку с параметрами а = 3,692 А, с = = 8,949 А. Кристаллическая решетка фазы Hf„CuSi4 орторомбическая с параметрами а = ■= 3,652 А, b = 3,676 А, с = 32,43 А.
Литература
1. Sprenger II.— J. Less-Common Metals, 1974, 34, N 1, 39—71.
Медь — гафний — ртуть
В системе Си—Hf—Hg исследовали сплавы, лежащие на разрезе CuHg—HfHg, рентгеновским методом [1]. Па разрезе CuHg—HfHg
Диаграмма состояния системы Си—Hf—Сг исследована в области Си угла, ограниченного концентрациями 10 вес. % Сг и 40,0 вес. % Ш, методами дифференциального термического и металлографического анализов [1, 2].
Триангуляция системы была проведена по трем политермическим сечениям при постоянном содержании суммы Сг и Hf 10, 5 и 1,5 вес.%, а также по дополнительно изученным политермическим сечениям при постоянном содержании хрома 5 и 1 вес.%. В микроструктуре медленно охлажденных сплавов указанных сечений присутствуют три фазы: твердый раствор Hf и Сг в Си (a-фаза); фаза системы Си—Ст (р-фаза); - фаза системы Си—Ш — соединение Ш2Си7 [3]. Это находится в соответствии с данными работы [4].
Каких-либо новых фаз в структуре не’обнаружено. Построена проекция поверхностей кристаллизации системы Си—Ш—Сг (рис. 97). Установлено наличие в сплавах четырехфазного понвариантного равновесия эвтектического типа ж ^ а + [1 + Hf2Cu7, протекающего при температуре 965 ± 8е С. Точка Е соответствует концентрации жидкой фазы, содержащей 2,5 + ±0,5 вес. % Сг и 15,5 ± 0,5 вес. % Hf. остальное — медь.
Ликвидус системы Си—Сг—Hf в исследуемой области конпентрации состоит из трех поверхностей первичной кристаллизации (рис. 97): а — твердого раствора на основе Си; Р — твердого раствора на основе Сг и соединения Hf2Cu7. Солидус изученной части системы
Таблица 24. Раздельная и совместная растворимость Сг п Hf в Си при различных температурах (вес. %/ат.%)
go
Растворимость Сг и Hf в двухкомпонептных системах
Концентрация Сг и НГ,
находящихся с р и
в равновесии 4faCn7
Сг
НГ
Сг
НГ
900
0,19/0,23
0,42/0,15
0,07/0,085
0,25/0,089
800
0,13/0,159
0,29/0,103
0,02/0,124
0,23/0,082
600
0,07/0,086
0,12/0,043
0,005/0,006
0,11/0,039
40’0
<0,02/<0,0245
0,03/0,010
<0,005/
/<0,006
<0,03/ /<0,0107
Hf
LusSl5l, am. 7=
Рис. 96. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы^ Си—Hf—Si при 800° С
Hf, 5ес. 7с
Рис. 97. Проекция поверхностей кристаллизации и изотермы ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Hf—Сг [11
описывается одной плоскостью четырехфазного нонвариантпого равновесия эвтектического типа и поверхностями солидуса однофазного объема a-твердого раствора и двухфазных объемов а + Р и а + Hf2Cu7. _
В равновесии с а-твердым раствором на основе Си находятся фазы Р и Ш2Си7. В табл. 24 приведены данные по раздельной и совместной растворимости Сг и Ш в Си.
Литература^ J
Дриц М. Е., Рохлин Л. Л., Бочвар Н. Р-, Лысова Е. В., Розенберг В. М., Николаев А. К., Шпа- ро II. Б. — Изв. АП СССР, Металлы, 1975, № 3, 217—221.
Дриц М. Е., Рохлин Л. Л., Бочвар Н. Р., Лысова Е В., Розенберг В. М., Николаев А. К., Шпа- ро Н. Б, — Изв. вузов, Цветная металлургия, 1975, № 2, 122—125.
Watanabe В.— J. Japan Inst. Metals, 1966, 30, N 8, 754—759.
Suzuki II., Kanno M., Kawakatsu J.— J. Japan Inst. Metals, 1969, 33, N 2, 174—178.
Медь — германий — марганец
Диаграмма состояния системы Си—Се—Мп исследована в области медного угла (до концентрации 18 ат. % Се и 32 ат. % Мп) методами металлографического, рентгеновского, микрорептгеноспектрального анализов и методом измерения мпкротвордости [1, 2]. В системе в исследованной области концентраций обнаружены два тройных интерметаллических соединения — М [1, 3] и Т [1].
Построены изотермические сечения при температурах 220, 500 (рис. 98) и 850° С. В системе Си—Ми—Се при температуре 220 к медному углу примыкает значительная область однофазного а-твердого раствора на основе Си. Найдено, что в равновесии с a-твердым раствором па основе Си находятся тройные фазы М и 7 и гексагональная фаза £ (соединение Сн5Се с электронной концентрацией 3/2) из двойной системы Си—Ge. Границе между однофазной и трехфазпой областями соответствует концентрация ~1 ат. % Мн и ~9,5 ат. % Ge. При температуре 500е С область однофазных сплавов значительно расширяется, двухфазные и трехфазные области смещаются в сторону больших концентраций Ми. При этом пределу совместной растворимости Мп и Ge в Си соответствует 7,5 ат. % Мп и 9,5 ат. % Ge. В сплавах с большим содержанием Ми и Ge, закаленных с 850° С, обнаружено частичное оплавление, эти сплавы лежат при 850° С в двухфазной области ж + а. Па изотермических сечениях при температурах 220 и 500° фазовые равновесия, имеющие место на участке диаграмм между областями (а + М + Г), (а + S) и £, не изучены.
Рис. 98. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Ge—Мп при 500° С [1,2]
Тронная фаза М по данным микрорентгено- спектрального анализа содержит ~29 ат. % Мп и 19 ат. % Ge. Ее состав близок к формуле соединения Си115МпСе015, которое было обнаружено в работе [3]. Тройная фаза Т содержит 65 ат. % Со п 30 ат. % Мп.
^Литература|
ГавриловаИ. В., Золотпоревская А 10., Новиков И. И., Шпичинецкий Е. С. Научи, труды НИИ «Гинроцвет- метобработка», вып. 41, 1974, с. 81—84.
Гаврилова И. В., Золошоревская A- IO., Новиков И. И., Шпичинецкий Е. С.— В сб.: Структура фаз, фазовые превращения и диаграммы состояния металлических систем. М-, «Наука», 1974, с. 180— 182.
Теслюк М. IO., Гладышевский Э. И.— Вестник Львов, ун-та, 1963, вын. 6, с. 42—45.
Медь — германий —{никель]
Сплавы системы Си—Ge—Ni исследованы со стороны двойной системы Си—Ni в области концентраций до 50—60 ат. % Се микроскопическим и рентгеновским методами [1]. В системе обнаружено три тройных соединения: Ni3Cu2Ge2 (Я), NilsCu65Ge20 (AIS') и Nii5Cu58Ge22 (D81*'), а также двойные фазы СиБСе (ЛЗ), Cu3Ge(DO1T/2) — орторомбическая искаженная Х-типа и (Л 4) из двойной системы Си—Се и фазы Ni3Ge (1^, ~ Ni2Ce (Z?8) и NiGe ф31 — структура «сокращенного типа») из двойной системы Ni—Ge. Построено изотермическое сечение при 500° (рис. 99). В равновесии с твердым раствором Ge и Ni в Си (Л7)
NL. am. %NL. am. %Рис. 99. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Ge—Ni при 600е С [1]Рис. 99. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Ge—Ni при 600е С [1]Рис. 100. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Ge- Su при 20° С [1]Рис. 100. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Ge- Su при 20° С [1]находятся двойные и тройные фазы Cu6Ge (АЗе), Ni3Ge (Ы2), Ni3Cu2Ge2 (Я), Ni15Cue5Ge20 (Л73). Наиболее характерная тройная фаза системы Си—Ge—Ni с узкой, но очень длинной (^кот 25 до 60 ат. % Ni) областью протяженности —
NL. am. %
NL. am. %
Рис. 99. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Ge—Ni при 600е С [1]
Рис. 99. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Ge—Ni при 600е С [1]
Рис. 100. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Ge- Su при 20° С [1]
Рис. 100. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Ge- Su при 20° С [1]
Ni3Cu2Ge2 (Я) имеет гексагональную элементарную ячейку. Константа решетки а меняется от 6,84 до 6,96 кХ в зависимости от изменения электронной йонцентрации от 1,25 до 1,6; приа = 6,94 da = 1,81. Эта фаза изоструктурна фазам Ni5As2 и PdBSb2. Фаза Ni15Cu65Ge20 (тип А13^ имеет небольшую область гомогенности и обладает структурой р-Мп. Константа
решетки этой фазы (a 6,260 кА) лежит между константами решетки фаз Cu5Si (тип AIS') (а = = 6,21 кХ) и CoZn (тип AI3) (а = 6,33 кХ) при электронной концентрации 1,45. Тройное соединение Ni16CuB8 Ge22(D8”Va) имеет также небольшую область гомогенности. При этом составе находятся по крайней мере две Однотипные, мало отличающиеся друг от друга фазы со структурой у-латупи. Электронная концентрация равна 1,62 и находится в хорошем соответствии с правилом Юм- Розери. В работе [1] также приведены данные копстапт решеток ряда исследованных сплавов этой системы.
Литература
Burkhardt W., Shubert К.-— Z. Metallkunde, 1959, 50. N 4, 196-198.
Медь — германий — олово'
Диаграмма состояния системы Си—Ge—Sn исследована во всем концентрационном треугольнике рентгеновским методом [1]. Построены изотермические сечения системы при 20° (рис. 100) [1], 750 и 700° [2]. Тройных соединений в системе не обнаружено. В равновесии с a-твердым растворолг на основе Си находятся фазы £ и 6, присутствующие в двойных системах Си—Ge и Си—Sn. Изотермическое сечение при комнатной температуре содержит 8 однофазных областей (а, £, 6, еъ £, п', Ge и Sn), 13 двухфазных областей (а С, а 6, и 4- 6, £ Ej, Ед + 6, 8|
в, 6 в, В] 4 Ge, вт 4- п; в + п', п' 4" 4- Ge, п' + Sn и Ge 4- Sn) и 6 трехфазных областей (аф £ 4'6, С 4- «ь 4- 6, et 4- 6 4 4 е, Et 4 е 4 м'- В! 4" п' 4- Ge и п' 4- Ge 4- 4- Sn).
Литература
Медь — германий — сера
Авторами работы И] проведены исследования характера взаимодействия в тройной системе Си—Ge—S и показана возможность образования и устойчивости тройного соединения Cu2GcS;1. Соединение Cu2GeS3 — сложная халькогенидная тетраэдрическая фаза типа А^В^С^. Разрез Cu.2S—GeS является квазибипарным.
Литература
Зотова Т. В., Карагодин 10. А.— Тез. докл. V Всесоюз. совещ. по физ.-хим. анализу. М., «Наука», 1976, с. 137.
Медь — германищ- {серебро
Диаграмма состояния системы Си—Ge—Ag исследована во всей области концентраций методами микроструктурного, термического и рентгеновского анализов [1]. Тройных интерметаллических соединений в системе не обнаружено. Построена проекция поверхностей кристаллизации системы Си—Ge—Ag (рис. 101). Ликвидус системы состоит из шести поверхпостей первичной кристаллизации: аси — твердого раствора на основе Си, адц — твердого раствора на основе Ag, поверхности Ge, а также соединений P(Cu6Ge), y(Cu4Ge) и 6(Cu3Ge). В системе обнаружено существование двух нон вариантных перитектических точек и двух нопвариантпых эвтектических точек. Тип нонвариаптпых четырех- фазпых равновесий, протекающих в этих критических точках, их составы и температуры превращений приведены в табл. 25.
Таблица 25. Составы критических точек, тип четырехфазных равновесий и их температуры
Тип равновос ! I
Состав, Leec. %
a$U р,о
Исе'
Ра
ж - aGl| ^ Cu5Ge ; aA„
52Cu, llGe 37Ag
-685
Р-1
ж -]- Cu4Ge ^ Cu3Ge 4 Cu5Gc
51Cu, 15Ge
—610
34 A g
Ei
ж ^ СщСе 7- aA„ Gu3Go
— 59Cu, 13Ge
545
37 Ад
Е»
ж ^ Cu3Ge + aA 4 Ge
— 33Cu, 23Ge
520
44Ag
В равновесии с a-твердым раствором на основе Си находятся при 500° фазы aAg и P(CusGe) (рис. 102). Область «си с понижением температуры уменьшается также сильно.
Литература
Nowotny Н., Bachmayer К.— Monatsh. Chemie, 1950, 81, 669—678.
Рис. 101. Проекции поверхностей кристаллизации и изотермы ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Ge Ag [1]Рис. 101. Проекции поверхностей кристаллизации и изотермы ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Ge Ag [1]Медь — германий — сурьма
Рис. 101. Проекции поверхностей кристаллизации и изотермы ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Ge Ag [1]
Рис. 101. Проекции поверхностей кристаллизации и изотермы ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Ge Ag [1]
Диаграмма состояния системы Си—Ge—Sb исследована в области медного угла лишь по разрезу, проходящему от состава с 26,5 % Ge в двойной системе Си—Ge к составу с 49 % Sb в двойной системе Си—Sb, методом изучения микроструктуры [1].
Пайдейо, что в медном углу системы Си— — Ge—Sb в твердом состоянии притемпературах до 500° у-фаза на основе химического соединения Cu2Sb участвует в равновесии с фазой е, состав которой в двойной системе Си—Ge отвечает стехиометрическому соотношению компонентов по формуле Cu3Ge.
Исследованием микроструктуры сплавов германиевого угла (разрезы с постоянным содержанием 80 и 60% Ge, а также лучевого разреза из германиевого угла к сплаву с 49 % Sb в двойной системе Си—Sb) показано, что в твердом состоянии в интервале температур до 500° германий находится в равновесии с у-фазои на основе химического соединения Cu2Sb.
Литература
1. Потемкин А. Я., Кузнецова Е. С.— Труды Ин-та металлургии им А. А. Байкова АН СССР, 1961, вып. 8, с. 133—142.
Медь — германий — теллур
Диаграмма состояния Си—Ge—Те исследована во всей области концентраций методами микроструктурного, рентгено-
Рис. 102. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Сн—Ge—Ag при 500 С [1]
Рис.'103. Проекция поверхностей кристаллизации диаграммы состояния системы Си -Ge Те [1]
be
At, cm %4
Рис. 104. Изотермическое сечеипе диаграммы состояния системы Си—Ge -Тс при 250° С [1]
структурного, дифференциального термического анализа и измерения микротвердости и электропроводности [1—4]. Тройных интерметаллических соединений в системе не обнаружено [1, 2]. Система Си—Ge—Те делится квазибипарными разрезами GeTe— —Cu2Te, GeTe—Cu3Ge, Cu3Ge—Cu2Te на четыре частных диаграммы Те—Сн2Те— —GeTe, Сн2Те—Cu3Ge—GeTe, Cu3Ge—Ge— —GeTe и Cu2Te—Cu—Cu3Ge.
Поверхность ликвидуса тройной системы состоит из одиннадцати полей первичной кристаллизации фаз: Си, Ge, Те, GeTe, Си2Те, СиТе, Си4Те3, Х-фазы системы Си—Те, Cu3Ge, С и е2-фазы системы Си—Ge (рис. 103). Установлено существование пяти понвариантпых перитектических точек, а также четырех нопвариантных эвтектических точек, в которых закапчивается кристаллизация в каждой частной системе.
Тип понвариантпых четырехфазных равновесий, протекающих в этих критических точках, их составы и температуры превращений приведены в табл. 26.
В области, богатой Си, имеется довольно значительная область расслаивания сплавов в жидком состоянии. Область расслаивания примыкает к стороне Си—Те и ограничена линией /i/2m277z1, простираясь в глубь системы Си—Ge—Те до 20 ат. % Ge и 67 ат. % Си.
Построено изотермическое сечение системы Си—Ge—Те при 250° С (рис. 101).
Таблица 26. Составы критических точек, тип равновесии и их температуры
Тип равновесия
gu
В «
S о.
О) Ьъ
Состав, ат. %
Си
Ge
Те
Ei
ж ^ Те Си Те 4- GeTe
309
24
5
71
e2
ж т? Си.Те + Си3Се 4- 4-GeTe
41!)
23
38
39
E3
ж ^. Cu3Gc -1- GoGo Го
559
20
45
35
e4
ж 72 £ 4" Си3Се + Си,Тс
683
77
21
2
Pi
ж р X т2 Си ,Те3 J- Си.Те
435
25
10
65
P.,
ж л- Си4Те3 72 СиТе 4- X
382
24,5
8
67,5
Pa
ж р СиТе ;2 Те + Си ,Те3
.323
24
6
70
Pi
ж |- £ г2 Си Cu3Gc
711
80
18
о
P5
ж р е0 т2 Ge 4 Cu3Gc
650
6.3
36
1
1)12
ж т± ж2 + Си,Те
806
70 мол.%Си2Те
•‘e
ж 72 Си.Те 4- Си,Ge
741
20 мол.%Си2Те
30 мол. % Cu3Ge
C7
ж 72 GeTe 4 Cu3Ge
576
Cs
ж т2 Си.Те 4 GeTe
565
38 мол.% Си.Те
В равновесии с твердым раствором Ge и Те в Си находятся фазы Си2Те и £ из двойных систем Си—Те и Си—Ge. Установлено существование восьми трехфазпых полей кристаллизации фаз, разделенных узкими двухфазными полями. В твердых растворах Ge в Си растворяется 2 ат. % Те.
По данным работы 151, полученным методами дифференциального термического, рентгенографического и микроструктурного анализа, в отличие от работ [1, 2] обнаружено существование тройного химического соединения Cu2GeTe3 (обладающего сверх структурой), которое образуется по перитектической реакции при 500° Си2_хТср + GeTep + ж ^2 Cu2GeTe3. Показано также, что в этой системе присутствуют две области несмешиваемости вместо одной по данным [1]. Первая из них в области медного угла распространяется в тройную систему из двойной системы Си—Се, каки в работе [1], а вторая область возникает непосредственно в тройной системе.
В работе [5] обнаружено существование пяти нопвариантных перитектических и пяти нопвариантных эвтектических точек.
Литература
Абрикосов Н. X., Соколова И. Ф., Банкина В. Ф. Депонировано в ПИ НИТИ, № 3055-76 от 17.8.76.
Абрикосов Н. X.— Изв. АН СССР, Неорг. материалы, 1976, 12, № 1, 19—22.
Абрикосов Н. X., Банкина В. Ф., Лев Е. Я., Сысоева Л. М., Соколова И. Р.— Изв. АН СССР, Неорг. материалы, 1970, 6, № 5, 864—867.
Абрикосов И. X., Бйнкина В. Ф., Соколова И. Р— Изв. АН СССР, Неорг. материалы, 1973, 9, № 1,129.
Doggny М , Carcaly, С., Rivet J., Flahaut J.— J. Less-Common Metals, 1977, 51, N 2, 181—199.
Медь — германий — цинк
Диаграмма состояния Си—Go—Zn исследовалась в работах [1, 2]. Авторы работы [1] изучили несколько сплавов, системы до содержания 4,49 ат. % Ge и 8,86 ат. % Zn и установили тедшературы солидуса этих сплавов (1012— 1042° С).
В работе [2] методами микроструктурного и рентгеновского анализов построены изотермические сечения системы Си—Ge—Zn при температурах 550 и 400° С, которые приведены на рис. 105.
В исследуемой области концентраций сплавов, т. е. до содержания 20 ат. % Ge и 50 ат. % Zn, тройных интерметаллических соединений не обнаружено. При температуре 550° С в равновесии с a-твердым раствором на основе Си находятся фазы £ и р из двойных Си—Ge и Си—Zn систем, а при температуре 400°— фазы £ и Р' тех же двойных систем (фаза Р' появляется в двойной системе Си—Zn вследствие упорядочения P-фазы). Гексагональная ^-фаза (соединение Cu6Ge с электронной концентрацией 3/2) системы Си—Ge и ОЦК фазы Р и Р' (Р-фаза — соединение CuZn с электронной концентрацией 3/2 и ОЦК структурой типа VV, а Р' фаза — с упорядоченной ОЦК решеткой типа CsCl) системы Си— Zn имеют большие области гомогенности в тройной системе. При 550° ^-фаза растворяет 21 ат. % Zn (при содержании 10 ат. % Ge), а P-фаза растворяет 7,5 ат. % Ge. При температурах 550 и 400° Р- и Р'-фазы находятся в равновесии, кроме а и £ фаз, с у-фазой (соединение Cu5Zn8 с электронной концентрацией 21:13 типа у-латупи) системы Си—Zn. При этих же температурах ^-фаза находится в равновесии, кроме а-, Р", Р'-фаз, с фазой, состав которой не определялся. На рис. 105, б эта фаза обозначена, как «вторая фаза».
Литература
nume-RotheryW.,MabbotG.W., Channel-Evans К.М.— Philos. Trans. Roy. Soc. London, 1934, (A), 233, 1—99.
Greenfield, Raynor G. V.— J. Inst. Metals, 1951 — 1952, 80, 375—384.
Медь — германий — цирконий
Сплавы системы Си—Ge—Zr изучены в области медного угла [1]. Показано, что в тройных сплавах образуется тройное соединение Е состава CuZrGe. Между медью и соединением^ существует квазибипарное сечение эвтектического типа, при этом состав эвтектики в системе Cu-CuZrGe следующий: Си—94, 80;
Zr — 2,60, Ge —2,60 ат. %. Сплавы области Си—Е—Cu5Zr имеют фазовый состав Си + + Cu5Zr + Е.
Литература
1. Perry A., Nicoll A. R. Швейц, пат. кл. С22С 9/00, № 579 633, заявл. 13.11.72, опубл. 15.09.76.
Медь — железо — кислород
Фазовые равновесия в сплавах системы Си—Fe—О изучены методом рентгеновского анализа в области концентраций Си—СиО— Fe2O3—Fe [1].
В системе обнаружено образование трех тройных соединений CuFe5O8, CuFe2O4 и CuFeO2. Построено изотермическое сечение при 830° (рис. 106). Установлены границы семи двухфазных и шести трехфазных областей: 7 — СиО + шпинель (CuxFe3_xO4); 2 — Fe2O3 + шпинель; 3— шпинель 4- гематит (Fe2O3); 4— CuO + CuFe6O8 + CuFeO2, 5 — CuFeO2 + шпинель; 6 — Cu»O + CuFeO2 + Fe3O4, 7 — Cu.,0 4- 4 CuO 4- CuFeO2, 8 — Cu 4- Fe3O4 4- Cu2O, 9 — магнетит (Fe3O4) 4- 43; 10 — магнетит 4" 4- вюстит 4- Л3, 77— вюстит 4 А; 12— вюстит 4* А, + А2, 13 — вюстит 4- Ат (А4, Аг, А3— сплавы медь-железо).
Литература
Katsutoshi О., Yoshihiro I., Akio У., Joichiro М.— J. Japan Inst. Metals, 1972, 36, N 7, 701—704.
Медь — железо — кремний
Фазовые равновесия в сплавах системы Си—Fe—Si исследованы авторами [1, 2]. В работе [1] диаграмма состояния Си—Fe—Si изучена методами термического и микроструктурного апализрв в области концентраций до 8 вес. % железа и кремния. Определены линии ликвидуса и солидуса и построены изотермические сечения при 970, 925, 870, 800, 750, 675 и 550° С.
Авторами [2] диаграмма состояния Си — Fe—Si исследована методами термического и микроструктурного анализов в области, ограниченной Си—Fe—FeSi—Cu3Si. Соединения FcSi и Cu3Si образуют квазибипарное сечение эвтектического типа с температурой эвтектического равновесия 847°. Состав эвтектической точки близок к составу Cu3Si. Проекция поверхностей первичной кристаллизации по работе [2] приведена па рис. 107. В исследованной области концентраций установлены четыре понвариантных перитектических равновесий. Состав критических точек, температура и тип равновесий приведены в табл. 27.
Рис. 106. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Ее—О при 830° С
Критическая точкаТип равновесияСостав, вес.%Температура, °CСиFeSIР1ж + Tfc ^ aFe + ecu93,51,55,01068Р-2aFe -f- FeSi й Fe3Si2 + ж89,03,08,0910Р3ж + aFe *- К°з8ь + eCu91,5l.o7,5890Р4ж -г Fe3Si2 ^ FeSi r eCu91,41,07,6856Кг—36,5621,51425к2—70,018,012,01110Критическая точкаТип равновесияСостав, вес.%Температура, °CСиFeSIР1ж + Tfc ^ aFe + ecu93,51,55,01068Р-2aFe -f- FeSi й Fe3Si2 + ж89,03,08,0910Р3ж + aFe *- К°з8ь + eCu91,5l.o7,5890Р4ж -г Fe3Si2 ^ FeSi r eCu91,41,07,6856Кг—36,5621,51425к2—70,018,012,01110Таблица 27. Данные о четырехфазных равновесиях в сплавах Си—Fe—SiТаблица 27. Данные о четырехфазных равновесиях в сплавах Си—Fe—SiРис. 107. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Fe—SiРис. 107. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Fe—Si
Критическая точка
Тип равновесия
Состав, вес.%
Температура, °C
Си
Fe
SI
Р1
ж + Tfc ^ aFe + ecu
93,5
1,5
5,0
1068
Р-2
aFe -f- FeSi й Fe3Si2 + ж
89,0
3,0
8,0
910
Р3
ж + aFe *- К°з8ь + eCu
91,5
l.o
7,5
890
Р4
ж -г Fe3Si2 ^ FeSi r eCu
91,4
1,0
7,6
856
Кг
—
36,5
62
1,5
1425
к2
—
70,0
18,0
12,0
1110
Критическая точка
Тип равновесия
Состав, вес.%
Температура, °C
Си
Fe
SI
Р1
ж + Tfc ^ aFe + ecu
93,5
1,5
5,0
1068
Р-2
aFe -f- FeSi й Fe3Si2 + ж
89,0
3,0
8,0
910
Р3
ж + aFe *- К°з8ь + eCu
91,5
l.o
7,5
890
Р4
ж -г Fe3Si2 ^ FeSi r eCu
91,4
1,0
7,6
856
Кг
—
36,5
62
1,5
1425
к2
—
70,0
18,0
12,0
1110
Таблица 27. Данные о четырехфазных равновесиях в сплавах Си—Fe—Si
Таблица 27. Данные о четырехфазных равновесиях в сплавах Си—Fe—Si
Рис. 107. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Fe—Si
Рис. 107. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Fe—Si
В системе Си—Fe существуют твердые растворы на основе а-, у- и 6—Ре, в системе Fe—Si твердый раствор на основе у—Fe образует петлю и a-твердый раствор существует от комнатной температуры до плавления, тройной твердый раствор на основе объемно- центрироваипой решетки низко- и высокотемпературной модификаций обозначен арс.
В сплавах Си—Fe—Si имеет место расслаивание в жидком состоянии. На линии расслаивания обозначены две критические точки Кг и К2, их составы и температуры приведены в табл. 27.
Рис. 108. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Ее—Si при комнатной температуреРис. 108. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Ее—Si при комнатной температуреЕе, бес. %Ее, бес. %
Рис. 108. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Ее—Si при комнатной температуре
Рис. 108. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Ее—Si при комнатной температуре
Ее, бес. %
Ее, бес. %
Область первичной кристаллизации твердого раствора па основе меди — ecu ограничена линией Си п2РлР3Р4п3, твердого раствора на основе уре — Ti2Pint, твердого раствора на основе аре — tiiPvP 3Р2еъ соединения FeSi— ei-P2^4«3e2e3 FeSi, соединения Fe3Si2—Р2Р^Р3Р2, соединения Cu3Si—Cu3Si—е3—е2 (практически сливается с двойной системой Си—Cu3Si).
Фазовый состав сплавов при комнатной температуре показан па рис. 108 [2]. При комнатной температуре в равновесии с твердым раствором на основе меди (еСи) находятся фазы: твердый раствор на основе «Fe и соединения Fe3Si2, FeSi, Cu3Si.
Литература
Hanson D., West E.— J. Inst. Metals, 1934, 54, N 1, 229—255.
Vogel R., Horstmann D.— Arch. Eisenhiittenwes., 1953, 24, N 9/10, 4 35-440.
r f Медь —^железо — кобальт
Диаграмма состояния системы Си—Fe—Со исследована методами термического и микроструктурного анализов в полном объеме концентраций [1].
В более поздней работе [2] W. Koster и Н. Schmid несколько переработали диаграмму
Рис. 109. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Fe—Со
состояния Си—Fe—Со в связи с изменением строения двойных систем.
Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Fe—Со по [1, 2J приведена на рис. 109. По линии пап3 протекает перитектические равновесие ж + 6Fe ^ 7 с переходом перитектических равновесий двойных систем одного в другое и понижением температуры от 1499° системы Fe—Со к 1484° системы Fe—Си.
Линия тг1п4 характеризует перитектическое равновесие ж + 7 J± acu, температура которого понижается от температуры 1110° перитектического равновесия ж + усо S ас.и системы Си—Со к температуре 1094° перитектического равновесия ж + ■уре S «си системы Си—Fe.
Fe п2п3 — область первичной кристаллизации твердого раствора на основе бке, Cun,n4 — область первичной кристаллизации твердого раствора на основе меди (аы), n2na Con4n4— область первичной кристаллизации тройного твердого раствора на основе уве и усо (Т(Ее-Со))-
Фазы ^Ee и усо в твердом состоянии образуют непрерывные ряды твердых растворов. Сплавы Си—Fe и Си—Со в твердом состоянии имеют ограниченную растворимость и претерпевают эвтектоидный распад уре или ^Со па acu и аке или асо-
Температура эвтектоидного превращения в системе Си — Fe от добавки кобальта поднимается, достигая максимального значения 950° 112
на разрезе Си — 52 вес. % Fe + 48 вес. % Со, затем падает до комнатной температуры.
В работе [2] дано гипотетическое распределение фазовых областей при комнатной температуре.
Литература
lellinghaus W.— Arch. Eisenhiittenwes., 1936, 10, N 3, 115—118.
Guertler И-'. Konstitution der ternareii metallischen Systeme (Ilandbuch), 1956, N 1.
Медь — железо — марганец
Диаграмма состояния системы Си—Fe—Мп исследована методами термического и микроструктурного анализов в полном объеме концентраций [1].
По данным [1] сплавы Си—Мн и Fe—Мп образуют непрерывные ряды твердых растворов. В системе Си—Fe наблюдается разрыв растворимости в твердом состоянии и образуется смесь твердых растворов. Разрыв растворимости распространяется и на тройные сплавы Си—Fe—Мп. Автор [1] построил проекцию поверхностей ликвидуса, определил положение изотерм ликвидуса и солидуса и область смеси твердых растворов.
В более позднее время были переработаны двойные диаграммы, образующие тройную Си—Fe—Мп. В сплавах систем Си—Мп и Fe—Мп имеют место перитектические превращения. В этой связи W. Koster и Н. Schmid пересмотрели тройную диаграмму и внесли соответствующие изменения [2]. На рис. НО приведена проекция поверхностей ликвидуса по [1, 2]. Линия п^ характеризует перитектическое превращение ж + 6ре S у, температура этого превращения понижается от сплавов Fe—Мп к Fe—Си. Область Fe п^ — поверхность первичной кристаллизации тройного твердого раствора на основе 6рс. По линии п3п4 протекает перитектическое превращение ж + бмп 5 7 с понижением температуры от сплавов Fe—Мп к Мп—Си. Область Мп м3п4 — поверхность первичной кристаллизации тройного твердого раствора на основе 6мп. Основную поверхность концентрационного треугольника — п3пхп3Кп4 — занимает область первичной кристаллизации тройного твердого раствора на основе уре -мп- В сплавах, богатых медью, жидкость пересыщается медью и железом и по линии Кп& происходит одновременное выделение кристаллов твердого раствора на основе меди — аси и на основе урР. Критическая точка К лежит при температуре 880° и имеет состав (в вес. %): 10 Fe, 55 Си, 35 Мп.
Сплавы ум„ с уре и медью образуют непрерывные ряды твердых растворов. Сплавы Си—Fe в твердом состоянии имеют ограниченную рас-
Рис. 110. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Ее—Мп
творимость. Область ограниченной растворимости от добавки марганца уменьшается. На поверхность ликвидуса (рис. 110) нанесена область ак'с смеси твердых растворов на основе аси и у ре при температуре 800—900 С.
Автор [3] исследовал влияние содержания углерода па расслаивание в жидком состоянии сплавов системы Си—Ее—Мп.
Литература
Parravano N.— Intern. Z. Metallogr., 1913, Bd 4, 171—202.
Guertler IV. Konstitution der ternaren metallischen Systeme (Ilandbuch), 1956, N 1.
Ostermann F.— Z. Metallkunde, 1925, 17, N 9, 278— 282.
Медь — железо — молибден
Диаграмма состояния Си—Ее—Мо исследована методами термического и микроструктурного анализов в области, богатой железом, до 25 вес. % меди и молибдена [1].
На основании данных о двойных системах и теоретических положений дана схема кристаллизации всех сплавов системы Си—Ее—Мо. В системе Си—Ее—Мо предполагается восемь нонвариантных равновесий:
I — ж ^ а + у + ж (Си);
II — ж (Си) + у т± а + Си;
— ж + Мо д2 т] 4- ж (Си);
— ж + и т^ е + ж (Си);
— ж т^ а + е + ж (Си);
— ж (Си) д± а + е + т];
VII — т] 72? в 4- Мо 4- ж (Си);
VIII — ж (Си) 72? е 4- Си 4- Мо.
Здесь jz и у — твердые растворы на основе а- и у-железа; е, i; — двойные соединения системы Ее—Мо (первое образуется по перитектической реакции при 1480° и стабильно до комнатной температуры). Фаза т; образуется по перитектической реакции при 1540' и стабильна до 1180° ; Мо — тройной твердый раствор на основе молибдена.
В исследованной области сплавов предполагаемая схема кристаллизации подтверждена экспериментально. Установлено, что в тройной системе Си—Ее—Мо тройных соединений не образуется. Тройной твердый раствор на основе меди находится в равновесии с а, у, е и Мо.
Литература
1. Dannohl W. Wissenschaftliche Veroffentlichungen aus den Siemens- Werken, 1938, 17, N 2, 1—13.
Медь — железо — мышьяк
Диаграмма состояния Си—Ее—As изучена методами микроструктурного, термического и ретгенографического анализов в области концентрации Си—Ее—EeAs—Cu3As [1].
В тройной системе Си—Ее—As образуется тройное соединение (Ее, Cu)2As, которое является твердым раствором на основе двойного соединения Ee2As. В равновесии с твердым раствором на основе меди — аси находятся следующие фазы: твердый раствор па основе железа, тропное соединение (Ее, Cu)2As и двойное соединение Cu3As.
На основании исследования процессов кристаллизации сплавов двух сечений установлено, что в системе Си—Ее—As имеет место четырехфазное эвтектическое равновесие при 680°. Соединение (Ее, Cu)2As с Cu3As образует эвтектику при 750°; состав эвтектической точки (в ат.%): 6,2 Ее, 67,6 Си, 26,2 As.
Рентгенографическим и микроструктурным анализом на отожженных при 600°—6 ч и охлажденных со скоростью 40 7час сплавах установлены границы фазовых областей при 300° (рис. 111).
Соединение (Ее, Cu)2As имеет тетрагональную решетку с параметрами а = 3,728 А, с = = 5,898 А, с!а = 1,582.
Литература
1 Hennig U., PawlekF.— 7. Erzbergbau und Metallhiit- tenwes., 1965, 18, N 4, 293—297.
Медь — железо — никель
Диаграмма состояния системы Си—Ее—Ni подвергалась многократным исследованиям [1—9]. В работах [1—4] установлена граница
ИЗИЗ
ИЗ
ИЗ
8 Двойные системы
Рис. 111. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Fe—As при 300° СРис. 111. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Fe—As при 300° СРис. 112. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Fc—МРис. 112. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Fc—МРис. 113. Области распада тройного твердого раствора сплавов Си—Ре—Ni при различных температурахРис. 113. Области распада тройного твердого раствора сплавов Си—Ре—Ni при различных температурах
Рис. 111. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Fe—As при 300° С
Рис. 111. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Fe—As при 300° С
Рис. 112. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Fc—М
Рис. 112. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Fc—М
Рис. 113. Области распада тройного твердого раствора сплавов Си—Ре—Ni при различных температурах
Рис. 113. Области распада тройного твердого раствора сплавов Си—Ре—Ni при различных температурах
распада тропного твердого раствора при комнатной температуре.
Наиболее полно и подробно фазовые равновесия в сплавах Си—Fe—Mi изучены авторами [5]. Ими исследованы превращения в твердом и жидком состояниях, определена граница распада тройного твердого раствора при 20, ООО, 800 и 1220° и построена проекция поверхностей ликвидуса. По данным [5] температура перитектической реакции ж + 6р« «^ уке по- нижается от сплавов Си—Fe к Fe—Ni.
В работе [6] W. Koster и II. Schmid переработали диаграмму состояния в соответствии с новыми данными о двойных сплавах. На рис. 112 по обобщенным данным [5, 01 приведена проекция поверхностей ликвидуса. По линии п3п3 протекает перитектическое превращение ж + 6ре ^ уке, температура которого понижается от сплавов Fe—Ni к сплавам Fe—Си. По линии Кпх происходит совместная кристаллизация твердых растворов аСп п уре. Критическая точка К находится при температуре 1220 и имеет состав (в вес.%): 33 Fe, 27 Ni и 40 Си. Основное поле концентрационного треугольника занимает область первичной кристаллизации тройного твердого раствора па основе железа и никеля — yre-No Fen,ii3 — область первичной кристаллизации твердого раствора на основе 6рР.
Сплавы медь—никель и никель — уг, образуют непрерывные ряды твердых растворов, сплавы медь—железо имеют в твердом состоянии ограниченную растворимость, которая распространяется па тройные сплавы Си—Fe- Ni. Па рис. 113 представлено положение области распада твердого раствора при различных температурах. Область твердых растворов от добавки никеля уменьшается и исчезает в случае добавки 28% никеля при 1220 , а при 82% никеля — при комнатной температуре.
Авторами [7] методом рентгенографического анализа изучены фазовые равновесия в сплавах Си—Fe—Ni при температурах между 700 и 500' Исследования проводили па отожженных при 900° и охлажденных со скоростью 20 час сплавах. Ими было установлено, что сплав состава FeCu4Ni3 при температурах выше 800° имеет гранецентрпрованную кубическую решетку. При отжиге П50 итог сплав распадается па две фазы состава ~FeCu13Ni6 и ~ FeCnNi2 с гранецептрпронаиной кубической решеткой, по различными параметрами —а 3.587 А для первого состава но — 3,565 А для второго. Существование соединения FeCn4Ni3 выше 800 и его распад ниже 800 подтверждены в работе [8L
В. Грум-Гржнмаило [9] методом гальвано магнитного аффекта быстроохлаждеппых сплавов обнаружил схществовапие большого коли-
чесгва химических соединений в сплавах Си—№ и Fe—Ni, а также тройных соединений.
Области несмешиваемости в жидком состоянии при температурах 1123 и 1323° К исследованы в работе [10] (сообщается по [11]).
Литература
Vogel R.— Z. anorg. Chern., 1910, Hd 67, 1—16.
Tasaki M.— World Eng. Kongress Tokyo, 1929, Proc. 36. Min. Met. Part 4, p. 231—237. .
Checenard P. A., Porterin A. M., Wache X. F.— J. Inst. Metals, 1929, 42, 337.
Dahl O., Pjajjenberger J.— Z. Metallkunde, 1933, 25 241245.
Koster W., Dannohl W.— Z. Metallkunde, 1935, 27, N 9, 220 — 226.
Guerter W.— Konstitution dor tcrniiien metallischen Systeme (справочник), 1956, N 1.
Bradley A. I., Bragg L., Sykes C.— J. Iron and Steel Inst., 1940, 141, 63—157.
Валли Д., Захарова M.— Докл. АН СССР, 1954, 96, № 3, 453—456.
Грум-Гржимайло И. В. Изв. СФХА АН СССР, 1953, 23, 101-109.
Counsell J. F., Lees Е. В., Spencer Р.— In: Inst. Symp. Met. Chern. Fundam und Appl. Brunel Univ. 14—16 July 1971 (Prepr. pap.).
Диаграммы состояния металлических систем. Справочник (под редакцией Н. В. Агеева), 1971, с. 289.
Медь — железо — палладий
Диаграмма состояния системы Си—Ее—Pel исследована методами термического и микроструктурного анализов в полном объеме концентраций [1].
Сплавы Си—Pd и Ее—Pd при высоких температурах образуют непрерывные ряды твердых растворов, но в твердом состоянии претерпевают ряд превращений. Сплавы Си—Ее в жидком состоянии полностью растворяются, в твердом состоянии образуют смесь твердых растворов.
На рис. 114 приведена проекция поверхности первичной кристаллизации сплавов Си—Ее—Pd. Линия ик разделяет области первичной кристаллизации твердого раствора па основе меди (е) и на основе уке (у). Основное поле концентрационного треугольника занимает область тропного твердого раствора па основе палладия. Лншпк/е/ и abc ограничивают область распада тройного твердого раствора при температурах солидуса и комнатной соответственно.
Процессы кристаллизации и превращения в твердом состоянии сплавов Си—Ее—I’d показаны па двух пол термических сечениях (рис. 115). В твердом состоянии при 1070 образуется тройное соединение, состав которого выражается формулой PcLFeCu, тройное соединение при 650 претерпевает полиморфное превращение а2 ; t оР Образование тройного соединения в сплавах Си—Ее—Pd подтверждается строением диаграмм «состав—свойство» 12].
Литература
Григорьев А. Т., Пожарская Г. В.— ЖНХ, 1963, 8, вын. 1, 141—145.
Григорьев А. Т., Пожарская Г. В.— ЖНХ, 1963, 8, пып. 12, 2694—2699.
Медь — железо — платина
Диаграмма состояния Си—Ее—Ft исследована методами термического и микроструктурного анализов, измерения твердости по Бринеллю и температурного коэффициента электросопротивления в области, богатой платиной, до 20 ат. % меди и железа [1].
Установлено, что при высоких температурах все сплавы, за исключением сплавов с содержанием 20 ат. % Р1 и меньше, являются твердыми растворами. При понижении температуры происходит распад твердого раствора, с образованием двойных соединений PtEe, PlCu, PtCu3 и тройного PuFeCu. Тройное соединение образуется при 1200J, дает непрерывные растворы с платиной и соединением PtFe и имеет ограниченную растворимость с PtCu. Тройное соединение Pt2FeCu находится в равновесии с твердым раствором на основе меди.
Литература
Немилое В. А., Рудницкий А. Л.— Изв. СФХА АП СССР, 1941, 14, 263—281.
Медь — железо — сера
Диаграмма состояния системы Си—Ее—S в области, богатой медью, исследована авторами [1 — 4]. В работе [1] изучены фазовые равновесия в жидком состоянии. Наиболее подробно и полно методами термического, микроструктурного и рентгеновского анализов диаграмма состояния Си—Ее—S в области Си—Си28—CuFeS2—FeSP08—Feразработана
авторами 13].
В исследованной области концентраций образуются четыре тройных соединения: Cu4FeS3 08> Cu6Fe84, CuFeS2, Cu3Fe4S6. Соединения Cu4FeS308 и Cu5FeS4 при высоких температурах с Cu.,S и между собой образуют непрерывные ряды твердых растворов. Соединения CuFeS3 и Си3Ее486 при высоких температурах в твердом состоянии полностью растворимы.
В равновесии с твердым раствором на основе меди ец.ц при 900 находятся: твердые растворы на основе угг и Сн28—Cti4FeS3 08.
Проекция поверхностей ликвидуса сплавов системы Си—Ее—8 по [3] приведена на рис. 116. Сечение Си—Cu2S является диаграммой моно- тектпческого типа с эвтектикой. Сечение Си28—CuFe82 включает две диаграммы: Cu2S—
Ve^am. °!оVe^am. °!оРис. 114. Проекция поверхностей ликвидуса сплавов системы Си—Ее- PdРис. 114. Проекция поверхностей ликвидуса сплавов системы Си—Ее- PdРис. 115. Полптсрмпческне сечения диаграммы состояния системы Си —Ее—Pd при постоянном содержании палладия 20% и 50%Рис. 115. Полптсрмпческне сечения диаграммы состояния системы Си —Ее—Pd при постоянном содержании палладия 20% и 50%Рис. 116. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Ее—SРис. 116. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Ее—S
Ve^am. °!о
Ve^am. °!о
Рис. 114. Проекция поверхностей ликвидуса сплавов системы Си—Ее- Pd
Рис. 114. Проекция поверхностей ликвидуса сплавов системы Си—Ее- Pd
Рис. 115. Полптсрмпческне сечения диаграммы состояния системы Си —Ее—Pd при постоянном содержании палладия 20% и 50%
Рис. 115. Полптсрмпческне сечения диаграммы состояния системы Си —Ее—Pd при постоянном содержании палладия 20% и 50%
Рис. 116. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Ее—S
Рис. 116. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Ее—S
—Cu5FeS4M Cu6FeS4—CuFeS2. Первая представляет при высоких температурах непрерывный ряд твердых растворов, которые при температуре ~ 700° распадаются на Cu2S и Cn5FeS4. Температура плавления соединения Cn5FeS4 составляет 1051°. Вторая Cu5FeS4—CuFeS2 является диаграммой эвтектического типа с температурой нонвариантпого равновесия 875° (точка е6).
Сечение CuFeS2—FeSli08 представляет собой квазибинарный разрез эвтектического типа с ограниченной растворимостью в твердом состоянии и с температурой эвтектического превращения 896й (точка е4).
Сечение Cu2S—FeS1-08 состоит из двух простых диаграмм: Cu2S—Cu4FeS3.08 и Cu4FeS3’08— —FeSli08. Cu2S—Cu4FeS3,08 образуют при высоких температурах непрерывный ряд твердых растворов (р), при температуре ~ 700° начинается распад па Cu4FeS3i08 и Cu2S. Соединение Cu4FeS3,08 плавится при 1090°. Вторая диаграмма Cu4FeS3,08—FcS1i08 является диаграммой эвтектического типа с ограниченной растворимостью в твердом состоянии и температурой нонвариантного равновесия 940° (точка е3).
Расслаивание в жидком состоянии, имеющее место в сплавах Си—Cu2S, распространяется на тройные сплавы Си—Fe—S и на поверхности ликвидуса занимает обширную область zn1M3m5Km0M4m.2. Поверхность расслаивания имеет температурный минимум при ^077° и максимум при 1375°. Расслаивание заканчивается при температуре 1355° в критической точке К, состав которой определяется концентрацией (в вес. %): 5,5 Си, 77,5 Fe и 17,0 8.
В исследованной области концентраций установлено наличие четырех четырехфазных ноп- вариантных равновесий; два из которых имеют
Рис. 117. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Fe—S при 900° С
Тип равновесия
Состав, вес.%
В co s с, й н
Сп
Fe
s
Ех
ж р? yFe + Cu4FcS3 -[- FeS
30,5
39,5
30,0
910
Е,
ж ptCu;.Fe4Sc+ FeS + Cu4FeS3
35,0
34,2
30,8
930
1*х
ж + T Fe ^ Cu4FeS3 + Cu
97,3
2,1
0,6
1070
М4
ЖЛ1« S ЖМ, + VFe+Cu»FcS3
96,3
2,7
1,0
1077
's
ж pt Cu4FeS3 + FeS
34,6
35,0
30,4
940
г»
ж pt FeS г CuFcS2
30,5
34,0
35,5
896
ж p± Cu5FeS4 -l CuFeS2
13,5
24,5
32,0
875
''6
ж pt yFe -f- Cu4FcS3
61,0
15,5
23,5
1085
<”7
ж pt Cu3Fe4Se + FeS
31,0
37,0
32,0
965
'в
ж pt Cu3Fe4Se 4 Cu4FcS3
35,0
34.0
31,0
930
Таблица 28. Тип и температура попвариаптпых равновесии, состав критических точек сплавов Си—Fe—S
Рис. 118. Область расслаивания в жидком состоянии в сплавах системы Си—Fe—Ag
эвтектический характер, одно — перитектического и одно монотектпческого типов.
В табл. 28 суммированы данные о четырех- фазпых равновесиях сплавов Си—Fe—S, там же дапы сведения о понвариаптпых равновесиях квазибннарных сечений.
Определены области кристаллизации твердых растворов: па основе меди (аса)—Си^Р^; на основе бге—Fen3n4; па основе уке—п3ПхРг М3т5Кт6М4е6Е1ейп4; на основе FeS—FeSliOg e4e4E3e3Eve3, на основе CuFeS2—е4е1Е^8е6, на основе Cu2S—Cu2S ebe6E3eaEve6M 4т3 и mxM3Pxev
Па рис. 117 приведены фазовые равновесия сплавов Си—Fe—S при 900°.
Литература
Татапп G., Bohner II.— Z. anorg. Chern., 1924, 135, 161—168.
Reuleaux О.— Mctall und Erz. 1927, 24, 99.
Schlegel If., Schuller A.— Z. Metallkunde, 1952, 43, N 12, 421—428.
Meissner K. L.— Forschungsarb. Metallkunde, 1922, N 4, 1—46.
Медь — железо — серебро
Фазовые равновесия в сплавах Си—Fe—Ag исследованы в работе [1] методами термического и микроструктурного анализов. Сплавы Си—Fe—Ag тройных соединений не образуют. В равновесии с твердым раствором на основе меди находятся твердые растворы на основе железа и серебра.
В сплавах системы Си—Fe—Ag имеет место расслаивание в жидком состоянии, область несмешиваемости занимает почти весь концентрационный треугольник (рис. 118). В жидком состоянии сплавы распадаются на два слоя: верхний однофазный и нижний двухфазный. Верхний однофазный слой представляет собой железо, которое растворяет до 2% Ag и до 20% Си. Нижний двухфазный слой состоит из гомогенного раствора меди и серебра и частичек железа. При кристаллизации сплавов в первую очередь затвердевает верхний слой, затем
Медь — железо — сурьмаМедь — железо — сурьмаРис. 119. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си Fe SbРис. 119. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си Fe Sbнижний. Кристаллизация нижнего слоя однотипна кристаллизации сплавов медь—серебро. В сплавах, богатых серебром, вначале выделяются кристаллы серебра, затем эвтектика Cu-|-Ag. С увеличением содержания меди зат- вердеванпе нижнего слоя начинается с выделения кристаллов меди и закапчивается эвтектикой Си + Ag.
Медь — железо — сурьма
Медь — железо — сурьма
Рис. 119. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си Fe Sb
Рис. 119. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си Fe Sb
В твердом состоянии наблюдали три фазы: медную, железную и серебряную. Медная фаза представляет собой твердый раствор, содержащий 5% Ag н 3% Ее. Серебро растворяет 8% Си и не растворяет железо. а?е не принимает ни меди, пи серебра, уне растворяет сотые доли меди.
В работе [2] методом рентгенографического анализа исследовало влияние железа на растворимость серебра в меди при температурах 500, 600 и 700° и установлено, что железо практически не влияет па растворимость серебра в меди. Растворимость серебра в меди при температурах 700, 600 и 500°составляет 4,65; 2,30 и 1,45 вес. %, а добавки 0,03% Ее делают ее равной 4,70; 2,20 и 1,40 вес. % соответственно.
Литература
Liider Е.— Z. Metallkunde, 1924, 16, N 2, 61—62.
Архаров В. И., Вангенгейм С. Д., Магат Л. М., Иоликарпов И. П,— ЖТФ, 1954, 24, вып. 7, 1247— 1253.
Диаграмма состояния системы Си—Ее—Sb исследована методами термического и микроструктурного анализов в полном объеме концентраций [1].
В системе обнаружено существование двух тройных соединений T^FeCuSb) и 7’2(FeCu4Sb2). Оба соединения образуются по перитектическим реакциям: ж + а^ + (FeSb + п Ее) 7\ при 780° и ж + аре + 7\ ^ Т^ при 758°. Соединение Тх существует до комнатной температуры, Тг распадается по эвтектоидной реакции.
Соединения Tv и 7’., имеют состав (в вес. %): 23,15 Ее, 26,35 Си, 50,5 Sb и 10,1 Ее, 15,9 Си, 44,0 Sb соответственно.
При комнатной температуре в равновесии с медным твердым раствором находятся: твердый раствор па основе «ре и твердый раствор на основе соединения ц.
На рис. 119 представлена проекция поверхностей ликвидуса. В системе установлено пять перитектических и два эвтектических нопва- риантиых превращений. Тип четырехфазного равновесия, состав и температура критических точек приведены в табл. 29.
В системе Ее—Сп имеют место твердые растворы па основе 6-, у- и а-Ее, в системе Ее—Sb у-область имеет петлю, твердый рас- твор па основе а-Ее существует от комнатной
Таблица 29. Tint четырехфазного равновесия, состав (вес.0,,) и температура критических точек сплавов системы Си—Fe—SbТаблица 29. Tint четырехфазного равновесия, состав (вес.0,,) и температура критических точек сплавов системы Си—Fe—Sbтемпературы до точки плавления. Тройной твердый раствор па основе объемпоцонтриро- ванпой решетки железа высоко- и низкотемпературной модификации обозначен ад у — твердый раствор на основе уре; е — твердый раствор па основе меди; о — твердый раствор па основе соединения (EeSb 4- я Fe); Sb — твердый раствор па основе сурьмы; р — ряд твердых растворов между Cu5Sb3 и Тт; v — ряд твердых растворов между Cu5Sb2 и 1\\ Ч — твердый раствор, который образуется пе- рнтектоидно (е у v т д).
Таблица 29. Tint четырехфазного равновесия, состав (вес.0,,) и температура критических точек сплавов системы Си—Fe—Sb
Таблица 29. Tint четырехфазного равновесия, состав (вес.0,,) и температура критических точек сплавов системы Си—Fe—Sb
Четырехфазные ноивариаптные точки Р4, Ег и Ел по составу и температурам совпадают с трехфазнымн понвариаптнымн точками и4, е4 п е3 двойной системы медь — сурьма соответственно. Точка Р.> также по концентрации находится на стороне медь—сурьма.
Определены области первичной кристаллизации фаз: е — Си^Ррг,; арР — Fee1P3P2E1/,,nI; Уп- — iikPvn2;p—evP3РJ*5n3; FeSb2 — иэР5(Е.,)е2; твердого раствора на основе Sb — Sb е.,Е2е3; v — CusSb2P2(£1)e4; р — CuftSb.2P.,P3P4?i4.
Проекция первичной кристаллизации Cu2Sb сливается в прямую н4Р4Р5е3.
13 твердом состоянии имеют место следующие четырехфазпые равновесия: е + v фау '], р р j± Тх + Cu2Sb, р -J- Cu.,Sb Л ц + Тх и v _ а + Тх + 7].
Литература
Vogel R., Danniihl W.— Arch. Eisenhiittenwes., 1934, 8, N 2, 83—92.
Медь — железо — титан
Фазовые равновесия сплавов системы Си— Fe—Ti изучены методами микроструктурного, термического и рентгеновского анализов, магнитной металлографии, измерения микротвердости и электросопротивления в области концентраций до 5 вес. % железа и титана [1|.
Установлено, что в системе существует ква- зибннарное сечение Си—TiFe2 эвтектического
типа с температурой нонварпаптного превращения 1065 ± 5\ Максимальная растворимость TiFe2 в меди при 1065 составляет около 2% и понижается до 0,4% при 650 . Сплавы системы Си—Fe—Ti в изученной области концентраций тройного соединения не образуют, в равновесии с медным тройным твердым раствором а находятся фазы Cu3Ti, TiFe3 и у- твердый раствор на основе y-Fe.
Построены изотермы солидуса сплавов методом исследования микроструктуры закаленных сплавов (по первым признакам оплавления) и дифференциального термического анализа. Температура солидуса понижается по мере увеличения содержания железа и титана.
Фазовый состав сплавов при 900, 850 и 650° определен по данным микроструктурного анализа деформированных и отожженных сплавов. Изотермические сечения при 900° и 650° приведены па рис. 120. С понижением температуры область a-твердого раствора и двухфазных областей а + TiFe3 и а у значительно уменьшается, а трехфазная область а + у + TiFe2 расширяется и, кроме того, появляется область а + TiFe2 + Cu3Ti.
Литература
Хан М. Г., Захаров, А М., Захаров М. В.— Изв. вузов. Цветпая металлургия, 1970, № 1, 104—109.
Медь — железо — фосфор
Диаграмма состояния системы Си—Fe—Р исследована методами термического и микроструктурного анализов в области концентраций Си—Fe—Fe3P—Сп3Р [1].
Сплавы сечения Fe2P—Си3Р представляют систему эвтектического типа с температурой эвтектического превращения 1073° и концент- рацией эвтектической точки, близкой к составу Си3Р.
Сплавы исследованной области концентраций тройных соединений не образуют. В равновесии с медным твердым раствором е находятся а, у, Fe2P, Fe3P и Сн3Р (а и у — твердые растворы на основе а- и y-Fe). В системе Си—Fe существуют твердые растворы па основе а-, у- и б-Fe; в системе Fe—Р твердый раствор • на основе y-Fe образует петлю, поэтому тройной твердый раствор на основе обт.емиоцентри- ровапиой решетки железа низко- и высокотемпературной модификации обозначен через а.
Сплавы системы Си—Fe—Р имеют расслаи- ваппе в жидком состоянии и претерпевают семь четырехфазпых нонвариаптных равновесий, тип и температура которых суммированы в табл. 30. Проекции поверхностей кристаллизации представлены на рис. 121.
Рис. 120. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—Ре—Т1 при 900° («) и 650° С (6)Рис. 120. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—Ре—Т1 при 900° («) и 650° С (6)Рис. 121. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Ре—РРис. 121. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Ре—РКритические точки па поверхности расслаивания имеют состав (в вес.%) и температуру: Кг — 0,6Р, 44,75 Си, 54,65 Fe (1405°); К2 — 13,4 Р, 37,3 Си, 49,3 Fe (1210°).
Рис. 120. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—Ре—Т1 при 900° («) и 650° С (6)
Рис. 120. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—Ре—Т1 при 900° («) и 650° С (6)
Рис. 121. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Ре—Р
Рис. 121. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Ре—Р
Области первичной кристаллизации: твердого раствора на основе меди (е) — Сш^РхЕ^-
Таблица 30. Тип и температура четырехфазных равновесий системы Си—Fe—Р
Критическая точка
Тип равновесия
Температура, °C
Ех
ж ^ Ее3Р + а + е
1028
Ег
ж ^ Ее2Р + Сн3Р + в
714
Ру
ж+7Уафе
1090
Рг
ж + Fe2P S Ее3Р + в
1070
Мъ М2
жм, +7^6 + ^м,
1094
м8.м4
жм. ^ жм. + 6 + Fe.3P
1030
мь, мв
^м, + Ре2Р,^ Ее3Р + жм-
1103
• Р2Е2е2; ^-Ye—TioMXK^M^Pynv, a-Fe—ПпМх l/ge^ • Fe и W2PtE1M4;¥e3V-n3e^r3\lbu AI4EYP2M6; Fe2P—Fe2Pns.VЬК2М 0Р2Е2е31 Си3Р—Сп3—Ре3Е2е2.
Авторы работы [21 й^етодом рентгеновского анализа исследовали сплавы Си—Fe—Р с 25— 33,3 ат. % Р; ими было установлено, что в сое- диненпи Fe2P растворяется до 20 мол. % Си2Р.
Литература
Vogel R., Berak I.— Arch. Eisenhiittenwes. 1950,21, N 9/10, 327—337.
Nowotny IL, Hengeein E.— Monatsb. Chern., 1948, 79, N 5, 385—393.
Медь — железо — цинк
Фазовые равновесия в сплавах системы Си—Fe—Zn изучены в работах [1, 21.
В сплавах, богатых медью, системы Си—Fe— Zn тройных соединений не образуется. В равновесии с твердым раствором на основе меди (а) находятся фаза, богатая железом — Fe и p-фаза системы Си—Zn с электронной концентрацией 3/2.
Авторы [1] методами термического и микроструктурного анализов исследовали сплавы в области 50—70 вес. % Си, 50—40 вес. °о Zn и 0,0—2,0 % Fe. Установлено, что кристаллизация тройных сплавов с содержанием железа до 1 % соответствует криста.тлпзапми двойных сплавовСи—Zn. Перитектическое равновесие ж+ат^Р в тройных сплавах протекает в очень узком интервале температур и на несколько градусов ниже, чем в двойной системе Си—Zn. Железо незначительно повышает температуру ликвидуса и 1 % Fe приводит к выделению первичных кристаллов фазы, богатой железом. Растворимость железа в а- и p-крпсталлах примерно равпа растворимости железа в меди и с понижением температуры возрастает. В работе [1] богатые медью сплавы подробно не исследовались; в этой работе приведены изотермические сечения при 700 и 800 средней части диаграммы состояния Си—Fe—Zn и дано распределение фазовых областей при комнатной температуре.
В работе [2] методом микроструктурного анализа построено изотермическое сечение при 072° сплавов Си—Fe—Zn в области, богатой медью (рис. 122).
В работах [1, 3, 4, 5] исследовано влияние железа на структуру литых латуней и установлено, что первичные выделения фазы, богатой железом, измельчают структуру.
Литература
Bauer О., Hansen М.— Z. Metallkunde, 1934, 26, N 6, 121 — 129.
Haworth J. В., II ume-Rothery W.— Philos. Mag., 1952, 43, X 341, 613—629.
GuiUet L.— Rev. metallurgie, 1906, 3, 262—264.
Smalley O.— Metal. Ind., 1920, 17, 421—428; Z. Metallkunde, 1923, 15, 50—51.
Johnson F., Rednall R. E.— Metall. Ind.. 1921, 18, 125—128.
Медь — золото — кадмии
В работе [1] методом рентгеновского анализа изучено влияние кадмия на процесс превращения — упорядочения соединения AuCu. Установлено, что кадмий растворяется в AuCu и сильно понижает критическую температуру превращения. Все сплавы перед превращением распадаются, скорость распада возрастает с повышением концентрации кадмия.
Литература
Rauh Е., Walter Р.— Z. Metallkunde, 1950, 41, N 8, 240—243.
Медь — золото — кислород
Фазовые равновесия в сплавах системы Си—Ли—О исследованы в работе [1].
Авторы [1] изучали процессы, происходящие в сплавах Си—Ан—О при изотермическом нагреве. При определенных условиях устанавливается постоянное парциальное давление кислорода, при котором существует ионвариант- ное равновесие. В системе Си—Au—О при 1000° обнаружено попвариаптиое равновесие при парциальном давлении кислорода 115 мм рт.ст.; состав фаз, находящихся в равновесии, виден из концентрационного треугольника (рис. 123).
Литература
Schmahl N. G.— 7. anorg. Chern., 1951, 266 N 1, 1—29.
Медь — золото — магний
В работе [1] методом рентгеновского анализа изучено влияние магния па процесс превращения соединения AuCu. Установлено, что магний при 600° значительно растворяется в AuCu и практически не изменяет температуру превращения — упорядочения решетки AuCu.
Литература
Raub Е., Walter Р,— Z. Metallkunde, 1950, 41. N 8, 240—243.
Медь — золото — марганец
В работе [1] методом рентгеновского анализа изучено влияние марганца па процесс превращения соединения AuCu. Установлено, что значительное количество марганца растворяется в AuCu it сильно снижает критическую температуру превращения — упорядочения решетки AuCu.
Литература
1. Raub Е., Walter Р.— 7, Metallkunde, 1950, 41, N 8, 240—243.
Медь — золото — никель
Фазовые равновесия сплавов системы Си—Аи—Ni методами рентгеновского и микроструктурного анализов и измерения электросопротивления исследованы авторами [1]. В системах Си—Ni и Си—А и образуются непрерывные твердые растворы, в системе Аи—Ni имеет место разрыв непрерывной растворимости. Разрыв растворимости в двойной системе Аи—Ni исчезает при 850°. Положение линий несмешиваемости в твердом состоянии при различных температурах в тройной системе показано на рис. 124. Критическая температура распада сплавов золото — никель от добавки меди повышается от К' = 850° (для двойной системы), достигает максимума К = 970° нри
Рис. 126. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си Аи—Pd при 450° СРис. 126. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си Аи—Pd при 450° С
Рис. 126. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си Аи—Pd при 450° С
Рис. 126. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си Аи—Pd при 450° С
Рис. 122. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си Ее—Zn при 672° С
Рис. 123. Положение фаз сплавов Си—Аи О па кои- центрацпонпом треугольнике
Парциальное давление кислорода, мы рт. ci 1 - более 115; ? — 115; 3 — 0,0037115
Рис. 124. Изотермы границ распада тройного твердого раствора сплавов системы Си—Au —Ni
Рис. 125. Изотермы ликвидуса сплавов системы Си -
—Аи Р<1
составе 20 ат. % Au, 60 ат. % Ni и 20 ат. % Си, далее понижается. Разрыв несмешиваемости в твердом состоянии в тройной системе исчезает выше 970°.
В работе [2] изучено влияние никеля на кри тическую температуру превращений соединении AuCu и AuCu3. Решетки AuCu и AuCu3 принимают большое количество никеля, перед превращением происходит распад. Никель практически не влияет на критическую температуру превращения — упорядочения.
Литература
Baub Е., Engel А.— Mctalll'orschnng, 1947,2,11 —16.
Baub Е., Engel А.— Metallforschung, 1947, 2, 147 — 157.
Медь — золото — палладий
Диаграмма состояния системы Си—Ан—Pd исследована авторами [1, 2] Сплавы этой си стемы при высоких температурах дают непрерывные ряды твердых растворов и пе образуют тройных соединений [1, 2].
В работе [1J методами термического, микро- структурпого анализов, измерениями твердости по Бринеллю, электросопротивления и его температурного коэффициента были изучены процессы кристаллизации, построены изотермы ликвидуса сплавов (рис. 125) и диаграммы состав — свойство. Двойные соединения AuCu, АнСп3, PdCu3, выделяющиеся при распаде твердого раствора. в тройных сплавах образуют непрерывные ряды твердых растворов. На границе области двойного соединения Pd3Cu5 наблюдается разрыв сплошности твердых раство- роп. который подтверждается микроструктурным анализом и ходом кривых на диаграммах состав — свойство.
\в горами [21 методами термического, микроструктурного, рентгеновского анализов более подробно изучены превращения сплавов в твердом состоянии в средней части диаграммы состояния Си—Аи—Pd. На изотермических сечениях при 550—350° и политермических сече- пиях ими установлены границы фазовых областей (рис. 126). Температуры превращения соединения AuCu (от добавки палладия) и соединения PdCu (от добавки золота) повышаются. Температура образования упорядоченных фаз в тройной системе проходит через максимум.
Литература
Немилое В. Л., Рудницкий Л. А., Полякова Р. С.— Изв. сектора платины и других благородных металлов, 1949, вып. 24, 35—51.
Baub Е., WorwagG.— Z. Metallkunde, 1955, 46, N 2, 119—128.
Медь — золото — свинец
(Разовые равновесия в сплавах системы Си—Аи—РЬ изучены методами термического и микроструктурного анализов [1]. В сплавах Си—Аи — РЬ имеет место расслаивание в жидком состоянии, растворимость в жидком состоянии пе изучена, тройных соединений пе обнаружено.
При охлаждении сплавов Си —Аи—РЬ прежде всего кристаллизуется твердый раствор Си—Аи, после выделения которого жидкая фаза не содержит меди, дальнейшая кристаллизация воспроизводит диаграмму' Аи—РЬ. В системе Си—А и—РЬ имеет место эвтектическое превращение при температуре 215°, как и в двойной системе Ан—РЬ между ЛиРЬ и РЬ. Положение* изотерм ликвидуса и области расслаивания приведено на рис. 127. Линиями ML. KN и ЕЕ (рис. 127) площадь треугольника разделяется на четыре области. Сплавы, находящиеся в какой-либо области треугольника, отличаются тем, что при их охлаждении после выделения твердого раствора на основе Си—Аи кристаллизуется определенная составляющая золотосвинцовой части сплава. В областях MLNK, KNEE и ниже ЕЕ после выделения твердого раствора па основе Си—Аи кристаллизуются соединения Аи3РЬ, АиРЬ» и РЬ соответственно.
Литература
Уразов Г. Г., Ванюков А. В.— Сб. па уч. трудов Мин- цветметзолото, вып. 25. М., Металл ургиздат, 1955, с. 112—124.
Медь — золото — серебро
Диаграмма состояния системы Си—Аи—Ag исследована авторами [1—9|.
Гройпых соединений в сплавах Си—Аи—Ag нс образуется. Сплавы Аи—Си и Аи—Ag образуют непрерывные ряды твердых растворов, в сплавах Си—Ag имеется ограниченная растворимость в твердом состоянии, которая распространяется на тройные сплавы.
В работе [2J методом термического анализа построены изотермы ликвидуса системы Си— Аи—Ag (рис. 128).
Авторами [3, 51 методом рентгеновского анализа определены области распада тройного твердого раствора при различных температурах. Результаты работ [3, 5] находятся в хорошем согласовании. Изотермы растворимости при различных температурах в сплавах Си—Аи—Ag по работе [5] приведены па рис. 129.
Методом рентгеновского анализа [G—9] исследовано влияние серебра на процессы превращения соединений AuCu и AuCu3. Серебро
понижает критическую температуру упорядочения AuCu. Падение критической температуры сохраняется, однако, только до границы насыщения тройного твердого раствора.
Raub E.— г. Metallkunde, 1949, 40, N 2, 46—54.
Spanner J., Leaser J.— Metallwirtschaft, 1935. 14, 319—322.
Hultgren R., Tarnopol L.— Trans. AIME Inst. Met. Div., 1939, 133, 228.
Литература
Janecke Е.— Metallurgic, 1911, 8, 597—606.
Sterner-Rainer L.— Z. Mctallkunde, 1926, 18, N 5, 143—148.
Musing G., Kleiber K.— Z. Mctallkunde, 1940, 32, N 5, 125—132.
Sterner-Rainer L.— Z. Mctallkunde, 1925, 17, N 5, 162.
Mak-Mullin J. G., Norton J. T.— Trans. AIME, 1949, 185, 46—48.
Витт H.— Z. Metallkunde, 1939, 31, N 10, 318.
127
Медь — золото — титан
В работе [1] методом рентгеновского анализа изучено влияние титана па процесс превращения соединения АнСп. Установлено, что титан практически не влияет па температуру упорядочения.
Литература
Raub Е., Walter Р.— Z. Metallkunde, 1950 , 41, N 8, 240—243.
128
Рис. 127. Изотермы ликвидуса сплавов системы Си— Хи РЬ
Рис. 128. Изотермы ликвидуса сплавов системы Си—Au—Ag [2]
Рис. 129. Изотермы тройного твердого раствора сплавов Си—Au—Ag [5]
Рис. 130. Изотермы растворимости индия и кадмия в меди при 500, 400 и 300° С
Медь — золото — цинк
Фазовые равновесия в сплавах системы Си А и—Zn исследованы авторами работ [1—3].
Авторы [1] методом рентгеновского и микроструктурного анализов, измерением линейного термического расширения и электросопротивления определили область тройного твердого раствора на основе медь — золото.
Эта область при 400° простирается от двойной системы медь — цинк (при 40 ат. % Zn) до системы Ап—Zn (при 25 ат. % Zn). Определена структура твердого раствора после различных режимов термообработки. В тройном a-твердом растворе возникают три предпочтительных состава. Первый соответствует формуле AuCu2Zn и характеризуется наступлением тетрагональной гранецептрировапиой решетки. Второй состав определяется формулой —AuCuZn, он очень трудно переохлаждается и у него особенно легко образуется ромбическая решетка со сложной неисследованной структурой. Третий состав выражается формулой Au3Cu.2Zn с двумя ярко выраженными превращениями: при -—450й возникает дальний порядок; между 400 и 340° образуется ромбическая решетка с сильным ромбическим искажением и сложной сверхструктурой; при 300° образуется еще нсисследоваппая структура.
Авторы [1] установили также, что цинк тормозит превращение упорядочения AuCu3, сильно понижая его критическую точку. В работе [2J исследовано влияние меди на Ап3/п-превра- щение.
Методом микроструктурного анализа по первым признакам оплавления закаленных сплавов установлено, что золото понижает температуру солидуса медио-ципковых сплавов [3].
Литература
Raub Е., Walter Р.— Z. Metallkunde, 1950, 41, N 11, 425—433.
Raub Е., Walter Р., Engel А.— Z. Metallkunde, 1949, 40, N 11, 401—405.
Lee К. T., Argent В. В.— J. Inst. Metals, 1965, 93, N 5, 167.
Медь — индий — кадмий
Методами микроструктурного и рентгеновского анализов исследованы сплавы системы Си—In—Cd в области концентраций до 2 вес. % Cd и до 11 вес. % In [1J.
Определена растворимость кадмия и индия в меди при температурах 500, 400 и 300°. С понижением температуры область тройного твердого раствора индия и кадмия в меди значительно уменьшается. Фазовые равновесия не исследованы. Изотермы растворимости при различных температурах приведены на рис. 130.
Литература
Weibke Г., Pleger G.— Z. anorg. Cite in., 1937, 231, N 1/2, 197—216.
Медь — индий — марганец
Диаграмма состояния Си—In—Мп изучена методами термического и микроструктурного анализов в области концентраций до 40 ат. % Мп и 60 ат. % In [1]. В исследованной области концентраций тройного соединения не обнаружено, с a-твердым раствором на основе Си—Мп находится P-фаза системы Си—In. Проекция поверхностей ликвидуса и изотермы ликвидуса показаны па рис. 131.
Сплавы Си—Мп образуют непрерывный ряд твердых растворов (а); при составе точки К жидкость оказывается насыщенной кристаллами а и Р и по линии пК происходит одновремеп- пое их выделение. Линия еа — возможное направление эвтектического желобка. На рис. 132 представлено распределение фазовых областей при температуре несколько ниже солидуса.
В сплавах Си—In—Мп образуется Р'-фаза с упорядоченной структурой, состав которой соответствует формуле Cu2MnIn [1—4]. Методом рентгеновского и микроструктурного анализов установлено, что Р'-фаза с упорядоченной структурой имеет состав, который находится вне P-области, выражается формулой Cu2MnIn и обладает объемноцентрироваппой ку бической решеткой с параметром а = 6,206А [2].
Литература
Grinsteand R. R., Yost D. М.— J. Amer. Chern. Soc., 1953, 75, N 8, 1803—1809.
Hames F. A.— Trans. AIME, 1949, 185, 495—499.
Valentiner S.— Naturwissenschaften, 1947, 34, 123.
Coles B. R., Hume Rothery И7., Myers H.— Proc. Roy. Soc., 1949, 196, 125—133.
Медь — индий — никель
Методами микроструктурного, термического и рентгеновского анализов исследованы сплавы системы Си—In—Ni в области концентраций до 100 вес. % Ni и до 20 вес. % In [1].
Построены изотермы ликвидуса и солидуса, а также растворимости индия и никеля в меди при различных температурах (рис. 133). Растворимость индия и никеля в меди с понижением температуры значительно уменьшается. Фазовые равновесия в сплавах Си—In—Ni не исследованы.
Литература
Weibke Г., Pleger I.— Z. anorg. Chern., 1937, 231, N 1/2, 197—216.
Диаграмма состояния системы Си—In—Sn исследована методами термического, микроструктурного и рентгеновского анализов в области богатой медью в пределах концентрации до 50 ат. % индия и олова [1].
В исследованной области концентраций обнаружено образование тройного соединения состава CuuSnIu8 (7). При 400° в равновесии с твердым раствором на основе меди находятся фазы 62, £, б и тройное соединение 7’, а при 650° только Р-фаза.
Рис. 131. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—In—МпРис. 131. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—In—МпРис. 132. Распределение фазовых областей сплавов Си—In Мп при температуре несколько ниже солидусаРис. 132. Распределение фазовых областей сплавов Си—In Мп при температуре несколько ниже солидусаNi, бес. %Ni, бес. %Рис. 133. Изотермы ликвидуса (/), солидуса (2^ в раст» воримости (.7) сплавов системы Си In—МРис. 133. Изотермы ликвидуса (/), солидуса (2^ в раст» воримости (.7) сплавов системы Си In—МРис. 134. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си- In SnРис. 134. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си- In Sn12G12GВ исследованной области концентраций установлено наличие 14 нонвариаптиых равновесий, И из них происходят в твердом состоянии. Тип и температуры нонвариаптиых равновесий приведены в табл 31.
Рис. 131. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—In—Мп
Рис. 131. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—In—Мп
Рис. 132. Распределение фазовых областей сплавов Си—In Мп при температуре несколько ниже солидуса
Рис. 132. Распределение фазовых областей сплавов Си—In Мп при температуре несколько ниже солидуса
Ni, бес. %
Ni, бес. %
Рис. 133. Изотермы ликвидуса (/), солидуса (2^ в раст» воримости (.7) сплавов системы Си In—М
Рис. 133. Изотермы ликвидуса (/), солидуса (2^ в раст» воримости (.7) сплавов системы Си In—М
Рис. 134. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си- In Sn
Рис. 134. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си- In Sn
12G
12G
Таблица 31. Сведения о четырехфазных равновесиях в сплавах Си—In—Sn
Критическая точка
Тип равновесия
Температура, °C
Р1
« - Р ^ у, Н у2
676
14
ж Ya^Yi д
618
Р-3
Ж т- Yp Е Г)
—
Превращение в твер-
PH.
58а
ДОМ состоянии
То же
Р + № S 6» + Т
578
»
Y1 , к ^ т) £
575
»
Р &> ^ a -b Т
571
»
Р^а Yi Т
568
»
Yi Ч П S £ +- Y2
562
»
Yi Yz <- -' Г
552
»
Та П ^ £ 1 б2
551
»
Yi Т S а + ;
540
Yi^a i-б,+ £
517
»
y» st;-, 6. '-т
509
Обозначение фаз взято согласно двойным диаграммам Си—In и Си—Sn [2].
Проекция поверхностей ликвидуса приведена на рис. 134.
Определены области первичной кристаллизации твердых растворов: па основе меди а — Си п^; [3 — tiji^P ^.^ Yi — ИгРхРчРз^з'» Yi ®1Рl^z^ei ®^З^З^ И Л —~ ^6^^Р3^4-
Авторами [1J построены изотермические сечения при G50, 600, 550 и 400°. На рис. 135 приведены сечения при 650 и 400°. Фазы а, [3 ит] систем Си—Sn и Си—In образуют непрерывные ряды тройных твердых растворов; на основе фаз Yi, Уз, е и 62 в тройной системе образуются большие области гомогенности; фаза 6t растворяет только небольшое количество индия. Двойные соединения Р, уь Уз, ^i и тройное соединение Т распадаются эвтектоидно. Фаза £ благодаря легированию индием стабильна
до комнатной температуры. Тройное соединение Т имеет структуру у-латуней.
Литература
Koster W., Godecke Т., Heine D.— Z. Metallkunde, 1972, 63, N 12, 802—807.
Hansen M., Anderko K.— In: Constitution of binary alloys. N. Y., McGraw-Hill, 1958, p. 480.
Медь — индий — селен
В работе [1] методом рентгеновского анализа изучена структура тройного соединения CuInSe2. Соединение CuInSe8 имеет структуру типа халькопирита (CnFeS2) с параметрами решетки а = 5,77g А, с — 11,55 А, с!а = 2,00!.
ЭВfaЭВfaиыиы1. Hahn Н., Frank G., Klingler W., и. а.— Z. anorg. Chern., 1953, 271, N 3—4, 153—170.1. Hahn Н., Frank G., Klingler W., и. а.— Z. anorg. Chern., 1953, 271, N 3—4, 153—170.Sn, am °/oSn, am °/oРис. 135. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—In—Su при 650° («) и 400° С (о)Рис. 135. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—In—Su при 650° («) и 400° С (о)Литература
ЭВ
fa
ЭВ
fa
иы
иы
1. Hahn Н., Frank G., Klingler W., и. а.— Z. anorg. Chern., 1953, 271, N 3—4, 153—170.
1. Hahn Н., Frank G., Klingler W., и. а.— Z. anorg. Chern., 1953, 271, N 3—4, 153—170.
Sn, am °/o
Sn, am °/o
Рис. 135. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—In—Su при 650° («) и 400° С (о)
Рис. 135. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—In—Su при 650° («) и 400° С (о)
Методом рентгеновского анализа изучена структура тройного соединения CuInS2 [1]. Соединение CuInS2 обладает структурой халькопирита (CuFeS.,) с параметрами решетки а = = 5,517 А, с = 11,06А, с/а = 2,005.
Gebhardt Е., Dreher М.— Z. Metallkunae, 1951, 42, N 8 , 230 -238.
Gebhardt Е., Dreher М.— Z. Metallkundc, 1952, 43, N 10, 357—363.
Hellner E., Laves P.— Z. Naturforsch.. 2a, 1947, 177-
183.j
Литература
Hahn II., Frank G., Klingler W., и. a.— Z. anorg. Chern., 1953, 271, b 3—4, 153- 170.
Медь — индий — серебро
Диаграмма состояния системы Си—In—Ag изучена методами термического, рентгенографического, микроструктурного анализов и измерения электропроводности в области концентраций Си—Ag — 40 вес. % In [1,2].
В исследованной области концентраций тройных соединений не обнаружено. Проекция поверхностей первичной кристаллизации представлена па рис. 136. Определены области первичной кристаллизации твердых растворов; на основе меди (а) — Си n3PjPxey\ на основе серебра (а') — Ag еуРхпх; па основе AgaIn (|3 ) — н1Р1Р2Р3га2; на основе Ag2ln (у') — n^P^dc' на основе Си31п (|3) — п3РгР3с1кег. Установлено наличие трех четырехфазпых перитектических равновесий. Тип и температура равновесий, состав критических точек приведены в табл. 32. Три четырехфазпых равновесия протекают в твердом состоянии — два эвтектоидного и одно перитектоидного типов. В табл. 32 дан состав фаз и температуры превращений в твердом состоянии.
Таблица 32. Состав критической точки (вес.%), тип и температура четырехфазпых равновесий
в системе Си—In—Ag
Критическая точка
Тип равновесия
Си
Ag
In
Температура превращения, °C
Р1
ж + a' j± а + Р'
28,5
46,0
25,5
600
Ра
ж + а ^ p;-j- р'
34,1
36,6
29,3
575
PS
ж + р' ^ у' + р
560
Р
Р 72 О + р' + б
54,7
14,0
31,3
490
Р'+ у 72 а' + б
485
Р'
Р'т2 а Р а'-[-6
17,0
56,2
26,8
475
Построены изотермические сечения при 550, 500 и 450°. На рис. 137 представлено изотермическое сечение при 550 .
В равновесии с медным твердым раствором а. находятся фазы: а', Р, [У и 6. Фаза 6 — двойное соединение системы Си—In, получается в результате распада Р-фазы (Си31п) и представляет сверхструктуру типа NiAs [3].
Медь —'индий — сурьма
В системе Си—In—Sb методами термического и микроструктурного анализов исследованы сплавы разреза InSb—Си до 50% Си [1]. Установлено, что в системе имеют место четырех- фазные перитектическое ж + у j± Р + 6 (при 477°) и эвтектическое ж ^ ащзь Р 1 6 (при 456°) равновесия, у, р и 6 — тройные промежуточные фазы, состав и структура которых не определены.
Литература
Кузнецов Г. М., Бобров А. П.— Неорганические материалы, 1971, 7, № 5, 766—768.
Медь — индий — теллур
В работе [1] методами рентгеновского анализа изучена структура тройного соединения CuInTe2. Соединение CuInTe2 имеет структуру халькопирита (CuFeSs) с параметрами решетки а = 6,167 А, с = 12,34, da — 2,00.
Литература
Hahn II., Frank G., Klingler W., Merer A. D., Stdr- ger G.— Z. anorg. Cheni., 1953, 271, N 3—4, 153—170.
Медь — индий — цирконий
Диаграмма состояния Си—In—Zr исследована методом микроструктурного анализа в области концентраций до 2 вес. % Zr и 3 вес. % In [1]. В системе проведена сингулярная триангуляция. Методом рентгеновского анализа изучены сплавы разрезов Си—Zr3ln и ZrCu3— — Cu9In4; сплавы разреза ZrCu3—СиДтц образуют квазибипар ное сечение. В исследованной области концентраций не обнаружено образования тройного соединения. В равновесии с твердым раствором на основе меди (и) в исследованной области концентраций находится фаза ZrCu3.
Микроструктурным методом отожженных и закаленных сплавов определены изотермы солидуса и построены изотермические сечепия при 950 (рис. 138), 900, 800 и 700°. Сплавы при 900, 800 и 700° по фазовому составу явля-
Рис. 136. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—In—Ag
Рис. 137. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—In—Ag при 550* СРис. 137. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—In—Ag при 550* СРис. 139. Положение областей гомогенности фаз на основе двойных соединений в системе Си—Cd—MgРис. 139. Положение областей гомогенности фаз на основе двойных соединений в системе Си—Cd—Mg
Рис. 137. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—In—Ag при 550* С
Рис. 137. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—In—Ag при 550* С
Рис. 139. Положение областей гомогенности фаз на основе двойных соединений в системе Си—Cd—Mg
Рис. 139. Положение областей гомогенности фаз на основе двойных соединений в системе Си—Cd—Mg
flg, Лу. %
In. 5ес %
Рис. 138. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—In—Zr при 950, 900, 800 и 700° С
9 Двойные системы
Рис. 140. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Cd—StiРис. 140. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Cd—Sti
Рис. 140. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Cd—Sti
Рис. 140. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Cd—Sti
ются либо однофазными, либо двухфазными; на рис. 138 нанесены границы, разделяющие однофазные и двухфазные сплавы при температурах 900, 800 и 700'. По данным микроструктурного анализа построено политермическое сечение с постоянным содержанием 99,55%Сн.
Литература
Хан М. Г., Захаров М. В., Федоров В. Н., Барсуков А. Д., Журба А А.— Пзв. ЛИ СССР. Металлы, 1976, № 1, 206—208.
Медь — кадмий — магний
Сплавы системы Си—Cd—Mg исследованы рентгеновским и микроструктурным методами [1J. Установлено, что соединения Cu6Cdg, CuCd3 и MgCu., имеют области гомогенности в тройной системе; фазовые равновесия не исследованы (рис. 139).
При 400° соединения MgCu2 и Cu5Cdg растворяют до G ат. % Cd и 25 ат. % Mg соответс твенно; при этом параметры решетки MgCus и Cu5Cdg изменяются от 7,018 до 7,040 ± 0,001
кХ и от 9,55 до 9,58 кХ соответственно. Область гомогенности па основе соединения MgCu2 расположена параллельно системе Си—Cd, а на основе Cu5Cdg — системе Mg—Cd.
Максимальная растворимость магния в соединении CuCd3 составляет 48 ат. °0. Ширина области гомогенности на основе соединения CuCd3 изменяется от 2 до 7 ат. % с возрастанием содержания магния.
Соединения Mg3Cu, Cu2Cd и Cn4Cd3 не растворяют третьего компонента.
Литература
Черкашин Е. Е., Крипякевич П.П., Франкевич Д.П.— Докл. АН УССГ, 1957, № 1, 33—37.
Медь — кадмий — олово
Диаграмма состояния системы Си—Cd—Su исследована методами термического, микроструктурного и рентгеновского анализов в полном объеме концентраций [1J.
В сплавах Си—Cd—Sn тройных соединений не образуется, в равновесии с медным твердым раствором а при 500° находятся фазы у, р, и Р,.
Таблица 33. Данные о четырехфалпых равновесиях в сплавах ( и—Cd—Sn
Критическая точка
Тиц превращения
Температура °C
ж Т р2 72 а - р2
540
/*2
ж а 72 рг Рз
535
''з
ж Рз 72 у' + Рз
530
ж Р-2 72 у + у'
525
р.
ж + у'^ е4 + у
490
р6
ж у т2 б + е.
380
ж 4- е4 72 q" ф- 6
275
р8
ж ; Sn 2? р4 Г q"
220
р»
ж 4 б 2 q” г q
185
Ех
Ж 71 р4 - q" q
170
В твердом состоянии
? 72 у + у' е
570
То же
РзТ? а + р, + у' У' 72 а + Рз У
520
»
510
б q'^q t4
140
»
Ei + q" 72 q' l q
130
»
p4 72 q" -1 q + Sn
120
»
q"72 q' 4 Sn q
100
Проекция поверхностей ликвидуса приведена на рис. 140.
В сплавах Си—Cd—Sn установлено 17 иои- вариантных равновесий, 7 из них протекают в твердом состоянии. Тип и температура четырехфазных поивариантпых равновесий приведены в табл. 33.
Обозначения фаз: а — твердый раствор на основе меди; q — твердый раствор на основе кадмия; Sn — твердый раствор на основе олова. Фазы па основе двойных соединений системы Си—Cd: Pt — твердый раствор на основе Cu4Cd; Р2 — твердый раствор на основе Cu4Cd3; у — твердый раствор на основе Cu5Cd8; 6 — твердый раство]» на основе CuCd3. Фазы на основе двойных соединений системы Си—Sn: В] — твердый раствор на основе Cu3Sn; q' — твердый раствор на основе CuGSn5; q" — высокотемпературная модификация q'; у — твердый раствор на основе Сп318пя; £ — твердый раство]» па основе Сн.,08пв; рз и у' — фазы с объем ноцептрирован ной кубической решеткой и соответствуют фазам Р и у по работе [2]. (Паза Р4 — твердый раствор па основе CdSn4.
Ниже приведены обозначения областей пер личной кристаллизации твердых растворов на основе различных фаз:
а — CuHjPj/CngCii
Р4 — П^Г.РуПу
Р2 — n.,eYP^P aP,PYna
Y — еАп3РкР3Р4ех
6 — П^Р^^Р^Ъз
q — егС&езКхР3ег
1^4 — СзП^РдК^з
Sn — Sn e^flHiSu
д" — «S^B^A^S
61 — ПвРьР^ПА
3’' — ^РуР^Н^
Рэ — ^аР^Р зпч^8
Авторами [1] построены два изотермических сечения, при 600 и 500 (рис. 141). Фаза у (Cu31Sn8) системы Си—Sn и фаза у (Cu5Cd8) системы Си—Cd образуют непрерывные ряды твердых растворов в системе Си—Cd—Sn, что можно видеть на изотермическом сечении при 500° (см. рис. 141).
Литература
Gebhardt Е., Petzoir G.— Z. Metallkundc, 1959, 50, N И, 668-677.
Хансен М., Андерко К. Структура двойных сплавов. М., Металлургиздат, 1962, с. 676—681.
Медь — кадмий — серебро
Диаграмма состояния системы Си—Cd—Ag изучена авторами работ [1—6]. Во всем объеме концентраций и с привлечением методов термического, микроструктурного, рентгенографического, дилатометрического анализов и измерения микротвердости исследована диаграмма авторами [1—2]: ими построена проекция поверхностей ликвидуса и изотермические сечения при 600, 500 и 300е.
В сплавах системы Си—Cd—Ag тройных соединений не образуется, но существуют области тройных твердых растворов па основе двои пых соединений. В равновесии с твердым раст вором на основе меди могут находиться фазы: a,, Р', у, Pi и Рз (350°).
Поверхность первичной кристаллизации представлена на рис. 142. Определены области первичной кристаллизации твердых растворов: па основе меди (а) — С^ие^Р^Р.^РуП^-, на основе серебра (ат) — AgexPxnx; на основе Cu2Cd(P,)— t^P^, па основе Cu4Cd3(p2) — пиРзРге3; па основе Cn5Cd8 и Ag5Cd8 (у) — е3Р.2£н2н3Р4н5; на основе CuCd3 (6) — п3Р .ХР 5e.v, па основе электронного соединения с электронной коп цептрацией 3 : 2 системы Ag—Cd (р) — nxPxEtu; на основе электронного соединения с электронной концентрацией 7 : 4 системы Ag—Cd (f) — паР^Р3пх и па основе кадмия (q) — Cde.2/,5n4 Установлено наличие одного эвтектического и пяти перитектических четырехфазных равновесий (табл. 34).
В твердом состоянии происходят два эвтектоидных Р д2 Р' a а, (340 ) и Р ^2 а А™ Р" В у (130 ) и два перитектоидных 0 + у 22 Р' + <1(410 ) и а4 Р' 22 а 0"
(150 ) превращений. Фаза 0' имеет упорядоченную гексагональную плотную упаковку, а фаза 0" — кубическую объемпоцептрироваиную решетку [1. 2, 71.
Рис. 141. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Cd—Sn при 500° С
Рис. 142. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Cd—Ag
Таблица 34. Состав, температура и тип четырехфазных равновесий в сплавах системы Си—Cd—Ag
Критическая точка
Тип равновесия
Состав, вес.%
Температура, °C
Си
Ag
Cd
Е
ж jt а + р 4- у
24,0
23,0
53
525
Pi
ж + а4 jt а + р
20,5
42,5
37
630
Pz
ж + 62 S а + V
30,0
12,0
58
530
Р8
з« + pi ;± а + р2
36,0
5,0
59
535
Р4
ж -J- у jt е -J- б
3,0
3,0
94
350
Р5
ж -j- е ji б + ц
1,0
1,0
98
325
На рис. 143 представлено изотермическое сечение при 600°; с твердым раствором на основе меди при этой температуре в равновесии находятся фазы: жидкость, а4 и р.
Литература
Gebhardt Е., Petzow G.— Z. Metallkunde, 1956, 47, N 6, 401—411.
Gebhardt E., Petzow G.— Z. Metallkunde, 1956, 47, N 12, 751—759.
Keinert M.— Z. phys. Chem., 1932, 162, 301.
Losan L., Goria C.— L’Industria chemica, 1934, XIII, N 9, 1603.
Owen E., Pickup L.— Proc. Roy. Soc. London, 1933, A 139, 526.
Tomo-o Sato, Hideo Kaneko. Nippon Kinzoku Gakkai- shi, 1942, 6, 76.
Astrand H., Westgren A.— Z. anorg. allg. Chem., 1928, 175, 90
Медь — кадмий — сурьма
Диаграмма состояния системы Си Cd—Sb исследована авторами [1—5].
В сплавах Си—Cd—Sb образуется тройное соединение Cu4CdSb (Т). В равновесии с твердым раствором на основе меди (асн) при 250° находятся фазы Cu3Cd, Cu4Sb и тройное соединение Т [4].
В работе [2] методами термического, рентгеновского анализов и измерения микротвердости было исследовано сечение Си—CdSb. Установлено, что в сплавах этого разреза существует тройное соединение CuCdSb, которое плавится копгруентно при 465° и образует с медью и CdSb простые диаграммы эвтектического типа с температурами эвтектик 445 и 420° соответственно. Растворимость меди в монокристаллах CdSb в интервале температур 20—400° изменяется от 0,9 до 1,45 ат. %. Тройное соединение CuCdSb имеет кубическую структуру типа плавикового шпата с параметрами решетки а = 6,262 А [1]. Более поздним исследованием [3—5] не подтвердилось существование тройного соединения CuCdSb.
Методами микроструктурного, рентгеновского и термического анализов проведено подроб
ное исследование тройной системы Си—Cd—Sb в полном объеме концентраций [3—5]. В тройной системе обнаружено существование трех квазибинарных разрезов: Си—CdSb, CuBCd8 — -CdSb и CuBSb2—CdSb.
В сплавах сечения Си—CdSb существует тройное соединение Cu4CdSb, а не CuCdSb как было найдено ранее [2]. Тройное соединение Cu4CdSb образует с медью и CdSb простые диаграммы эвтектического типа с температурами эвтектик 525° и 420° соответственно.
Сечения Cu6Cd8—CdSb и CuBSb2—CdSb представляют диаграммы эвтектического типа с температурой нонвариантного равновесия 400° и 440° соответственно [3, 4].
Квазибинарпые сечения делят тройную систему на четыречастные системыСив8Ьа—Sb—CdSb, CuBSb2—Си—CdSb, Си—CuBCd8—CdSbи
Cu5Cd8—CdSb—Cd.
Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния Си—Cd—Sb по работе [4] приведена на рис. 144. В системе обнаружено 10 нон- вариантных четырехфазных равновесий, четыре из них эвтектического и шесть перитектического типов. В системе Си—Cd—Sb определено 11 областей первичной кристаллизации: твердого раствора на основе меди (аси) — Сие1Р1е7Р4л4Си; CuBSb2 — e1P1E,2e8£,1P2n3e1: Cu2Sb — n3P2e2n3; твердого раствора па основе сурьмы (Sb) — e2Z^2K4e3Sbe2 j CdSb — e^E^E^e^E ^e^E^e^e^, Cd eB/Vi4e4CdeB; CuCd3 — esP6n^eb‘, CuBCd8 п.^Р6Е4е6Е3Р5е6По", CuiCd3—п^еРбР^з^; тройного соединения Cu4CdSb (T) — Р1£2е1О/4’3Рв7э4е7Р1; Cu3Cd — т^РдП^.
Изотермическое сечение диаграммы состояния Си—Cd—Sb при 250° приведено на рис. 145. Как видно, области твердых растворов на основе двойных соединений и тройного соединения Т в тройной системе очень малы и не превышают 1 ат. %. Растворимость CdSb в меди составляет 5 мол. %.
Литература
Nowotny Н.— Z. Metallkunde, 1942, 34, N 10, 237— 241.
Белецкий Д. П., Махова М. К., Галичанский В. Г., Коцюлаха М. И, — Неоргавич. материалы, 1970, 6, № 9, 1593—1597.
Абрикосов Н. X., Соколова И. Ф.— ЖНХ, 1976, 21, вып. 5, 1315—1316.
Абрикосов И. X., Соколова И. Ф. Дсп. № 762—76 от 11/3—76. РЖ Металлургия, 1976, № 6.
Абрикосов Н. X., Соколова И. Ф.— Неорган. матер., 1977, № 3, 524—525.
Медь — кадмий — цинк
Диаграмма состояния системы Си—Cd—Zn изучена в работах [1—6]. Авторы [3, 4] исследовали сплавы Си—Cd—Zn, богатые медью в
Рис. 143. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си Cd— Ail при 600и С
Рис. 144. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Cd Sb
Рис. 145. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Cd—Sb при 250 СРис. 145. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Cd—Sb при 250 С
Рис. 145. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Cd—Sb при 250 С
Рис. 145. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Cd—Sb при 250 С
небольших пределах концентраций легирующих добавок. В работе [31 построены изотермические сечения (при 700, 600, 500, 20°), изотермы ликвидуса и изучены процессы кристаллизации сплавов Си—Cd—Zn в пределах до 15 вес. % Cd и 60 вес. % Zn.
Авторы [1, 2] исследовали диаграмму состояния Си—Cd—Zn методами термического, микроструктурного и рентгеновского анализов в полном объеме концентраций.
В сплавах системы Си—Cd — Zn образуется тройная фаза Лавеса состава CuCdZn (Г) [1, 2, 5J. В равновесии с a-твердым раствором па основе меди находятся при 500е фазы: 0, Т, у,, 03, 0л 12].
Проекция поверхностей ликвидуса по [1] приведена па рис. 116. В системе Си—Cd—Zn имеет место 11 понвариантных четырехфазных равновесий. Тип и температура нонвариалтных равновесий и состав критических точек приведены в табл. 35, а в табл. 36 — обозначение областей первичной кристаллизации.
Авторами [2] построены изотермические сечения при 600, 500, 300 и 200°; па рис. 147 дано сечение при 500й.
В работе [6] исследована растворимость цинка в Cu2Cd рентгеновским методом и установлено, что при 400° опа составляет 3 ат. %.
Таблица 35. Тип и температура понвариантных равновесий, состав критических точек в системе Си—Cd—Zn
Критическая точка
Тип равновесия
Состав, вес.%
Темпера тура, °C
Си
Cd
Zn
/\
ж 0j Щ а + 02
41,0
58,7
0,3
546
Р»
ж g Р2 + Ti
38,3
61,1
0,6
545
Р3
ж 4- Г ^ а у.
34,5
61,0
4,5
565
Pi
ж + 0 2 а Т
31,6
58,0
10,4
620
Р5
ж + ys ;2 'Г + 6
1,8
92,2
6,0
315
Р6
ж -j- б j± Т -t- Т)
1,0
92,0
7,0
300
Pi
ж + Т ^ е' + 1)
0,9
84,1
15,0
285
Р8
ж в' ^ т]' + Т]
0,3
82
17,7
265
Р.
ж р у {2 7’ 4- е'
4,0
54,0
42,0
440
Р^
.« + Н у Д 7
23,6
53,9
22,5
645
Рм
б' ^2 ж -}- т 4- в'
7,2
35,0
57,8
520
Поверхность
Вид кристаллизации
Cun1P1P2PaP4ne
аСи—твердый раствор на основе Си
npijP^y
р! — твердый раствор на основе Cu,Cd
n^e^P^Pi^
Р2 — твердый раствор на основе Cu4Cd3
П3П4Р $Р 5?? 8
6 — твердый раствор на основе CuCd8
РаР5РвРчР9РюР4Ра
Т — тройное соединение CuCdZn
пьР8ейгпп5
т/ — твердый раствор па основе Zn
е1ЛзР бРзРг'Т
ух — твердый раствор на основе у-фазы системы Си—Cd*
Пй^ 11^ 9^ Т^в'^б
8' — твердый раствор на основе 8-фазы системы Си—Zn*
Л7Рц»в”7
6' — твердый раствор на основе 6-фазы системы Си—Zn*
n% Р io Р^Р\iPinb
у — твердый раствор на основе у-фазы системы Си—Zn*
П^Р 4РгвП6Пе
Р — твердый раствор на основе p-фазы системы Си—Zn*
* Обозначение фаз соответствует [7].
Литература
PetzowG., Lukas II. L., Aldinger F.— Z. Metallkunde, 1967, 58, N 1, 32—37.
PetzowG., Lukas II. L., Aldinger F.— Z. Metallkunde, 1967, 58, N 3, 175—179.
Gutllet L.— Rev. metallurgie, 1919, 16, 405.
Jenkins С. II. M., Member A. R.— J. Inst. Metals, 1927, 38. 271—303.
Critchley J. K.- - Nature, 1962, 20, 262—263.
ГлаЭышееский E. И., Крипякевич П. И.— Изв. сектора физико-хим. анализа, 1956, 27, 209—211.
Хансен М., Андерко К. Структура двойных сплавов. М., Металл ургиздат, 1962, с. 441—443 и 693—699.
Мед — кальций — магний
Диаграмма состояния Си—Са—Mg методами термического, микроструктурного, рентгеновского и электронномикроскопического анализов исследована в полном объеме концентраций [1].
Тройных соединений в сплавах Си—Са—Mg не образуется. В равновесии с твердым раствором на основе меди (Си) находятся твердые растворы на основе двойных соединений MgCu2 и СаСив.
Cd, вес. %Cd, вес. %Рис. 147. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Cd—Zn при 500° СРис. 147. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Cd—Zn при 500° СВ системе установлено существование семи нонвариантных четырехфазных равновесий, три из которых имеют эвтектический и четыре перитектический характеры. Тип и температуры четырехфазных равновесий приведены в табл. 37. Сечения Mg2Cu—CaMg2 и Mg2Cu—CaCu5 являются квазибинарпыми. Проекция поверхностей ликвидуса приведена па рис. 148.
Cd, вес. %
Cd, вес. %
Рис. 147. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Cd—Zn при 500° С
Рис. 147. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Cd—Zn при 500° С
Таблица 37. Данные о четырехфазных равновесиях в системе Си—Са—Mg
Критическая точка
Тип равновесия
Температура, °C
Е,
ж ^? Си + MgCu2 - СаСи,,
700
Ei
ж ^^ Са —}~ CaMg2 ~4 CagCu
350
Ел
ж ^ Mg -4- М^Си т CaMg2
430
ж + СаСи5 £t MgCu2 + СаСи
—
/’2
ж + Mg2Cu S MgCu2 + CaMg2
—
Р3
ж + MgCu2 ^ CaCu + CaMg2
—
р4
ж + СаСи S Ca2Cu + CaMg2
—
В работе [1] определены фазовые равновесия в твердом состоянии при 350° (рис. 149). На
основе двойных соединений MgCu2 и СаСи& в тройной системе Си—Са—Mg образуются значительные области тройных твердых растворов.
Литература
Myles К. М.— J. Less-Common Metals, 1970, 20, N 2, 149—154.
Медь — кальций — хром
Диаграмма состояния системы Си—Са—Сг исследована в области медного угла — по лучевым разрезам до 1,2 ат. % Са и 1,0 ат. % Сг с постоянным соотношением Са к Сг равным 0,65 : 1; 1 : 0,8 и 1 : 0,5 — методами микроскопического, дифференциального термического анализов и термодинамического расчета [1].
Тройных соединений в исследованной области концентраций не обнаружено.
В равновесии с a-твердым раствором на основе меди находятся фазы СаСиБ и 0с г- В системе протекает понвариаптное четырехфазное равновесие эвтектического типа ж ^± асп + 0сг + СаСив.
Литература
Роднянская А. Л. Исследование сплавов и термодинамический расчет диаграмм состояния систем Си—Сг—Zrn Си—Сг—Zr—Са.— Автореф. канд. дне. М., МИСиС, 1977.
Медь — кальций — цирконий
Диаграмма состояния системы Си—Са—Zr исследована в области медного угла — по лучевым разрезам до 4,0 ат. % Сг и 5,0 ат. ”» Zr с постоянным соотношением Са к Zr. равным 2,4 : 1; 0,8 : 1 и 0,4 : 1 — методами микроскопического, дифференциального термического анализов и термодинамического расчета [1].
Тройных соединений в исследованной области концентраций не обнаружено.
В равновесии с a-твердым раствором на основе меди находятся фазы CaCus и Zr2Cu9. В системе протекает понвариантное четырех- фазпос равновесие эвтектического типа ж ^?
«сп + Zr2Cuv -f CaCu5 при температуре 892 С. Точка тройной эвтектики находится при 7,8% ат. Са и 1,9 ат. % Zr.
Литература
Роднянская Л. Л. Исследование сплавов и термодинамический расчет диаграмм состояния систем Си—Сг—ZthCu—Сг—Zr—Са,— Автореф канд. дис. М„ МИСиС, 1977.
Медь — кислород — кобальт
Фазовые равновесия в сплавах системы Си—О—Со рентгеновским методом исследованы авторами [1J.
В СоО растворяется до 25 ат. % СпО с образованием сверхстр\ктуры Со3СпО4. Соединение Со3СнО4 образуется при 825° и имеет тетрагональную структуру с параметрами а =4,32 А, da 0,97.
В процессе отжига сплавов Си—О—Со при 900 появляется еще одна тройная фаза состава СоСнО2. Эта тройная фаза при 500 разлагается на Со,О3 и Си3О.
Литература
Bertaut F., Delorme С.— С. г. Acad. set. Paris, 1954, 238, 1829—1830.
Медь — кислород — молибден
Методами рентгеновского анализа установлено, что в сплавах системы Си—О—Мо тройных соединений не образуется [1].
Литература
Schonberg N.— Acta chem. scand., 1954, 8, N 6, 932- 936.
Медь — кислород — никель
Фазовые равновесия в сплавах Си—О—Ni исследованы в работе [1]. Данными авторами па основании теоретических и эксперименталь
ных данных было найдено, что в системе Си—О—Ni в жидком состоянии имеет место расслаивание, которое распространяется от двойных сплавов Си—Си.,0 па тройную систему. Добавки никеля уменьшают область расслаивания и при содержании 40 вес. % Ni расслаивания не наблюдается. Область расслаивания в жидком состоянии можно видеть на рис. 150.
На основании микроструктурного анализа было установлено, что медь при монотектиче- ской температуре растворяет ~3 вес. % кислорода, эта растворимость сохраняется при легировании никелем до 20%. При дальнейшем увеличении концентрации никеля растворимость кислорода возрастает и при 30% Ni составляет 5 %.
Литература
Claus, Leitgebel IK— Techn. Milt. Krupp, Forschung- sber., 1941, N 4, s. 37—44.
Медь — кислород — олово
Диаграмма состояния системы Си—О—Sn методами термического, микроструктурного и рентгеновского анализов исследована в области концентраций до 2,8 ат. % О., и до 1.G ат. % Sn [11.
В области исследованных концентраций тройных соединений не обнаружено.
Сечение Си20—SnO2 является квазибипар- пым эвтектического типа с температурой эвтектического превращения 1223 ± 3°, состав эвтектической точки (е4) определяется концентрацией в ат. %: 0.71 Sn, 34,0 О2 и 65,29Си.
Сечение Си—SnO2 представляет простую диаграмму эвтектического типа с температурой эвтектического равновесия (е2) 1080°. Положение точки е, определяется составом в ат. %: 0,15 Sn, 0,30 03, 99,55 Си.
Проекция поверхности ликвидуса приведена на рис. 151.
В исследованной области концентраций име ст место понвариантное эвтектическое превра щение ж ^ аса 4~ Си2О + SnO2. Температура нонвариантпого равновесия составляет 1065 , положение эвтектической точки Ех определяется концентрацией в ат. %: менее 0,05 Sn, 1,85—1,95 О., и 98,1 Си.
Основную часть концентрационного треугольника занимают области первичной кристаллизации SnO2 — е^Ехс.^, первичной кристаллизации твердого раствора на основе меди «си — СиехЕхе^ и первичной кристаллизации Си2О— evExev
Литература
Hofmann W., Klein М.— Z. Metallkunde, 1966, 57, N 5, 385—391.
Рис. 151. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—О—Sn
Рис. 150. Область расслаивания в жидком состоянии в сплавах системы Си—Ni—О
Рис. 152. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—О—Pt при 1000° С (а;с— атомная доля, отнесенная к общему количеству металла в образце)
Медь — кислород — платина
Исследование фазовых равновесий медноплатиновых сплавов с окислами меди при различном давлении кислорода и температуре 1000° и 1200° С методами микроструктурного и рентгеновского анализов проведено в работе [1].
На рис. 152 приведено изотермическое сечение диаграммы медь — платина — кислород при 1000° С. Более жирными линиями очерчены составы фазовых треугольников, более тонкими — показаны изобары кислорода при различных давлениях от 0,96 до 10-3 атм. Наибольший практический интерес представляют две фазовые области: I — [СиО (Си, Pt)- сплав + газ] и II — [Си2О + (Си, Р1)-сплав + + газ]. При постоянной температуре каждая из этих фаз имеет только одну степень свободы, представленную на рис. 152 изобарами кислорода, радиальпо исходящими от каждого из двух окислов постоянного состава (СиО или Сп2О) по направлению к сплавам различного состава.
Литература
Landolt С., Миап A.— Trans. Metallurg. Soc. AIME, 1969, 245, N 4, 791—796.
Медь — кислород — родий
Фазовые равновесия в сплавах системы Си— О—Rh исследованы в работе [1].
Авторы [1] изучали процессы, происходящие в смеси окислов меди (СпО) и родия (Rh2O3) при изотермическом нагреве. При определенных условиях устанавливается постоянное парциальное давление кислорода, при котором в тройной системе существует трехфазное равновесие. В системе Си—О—Rh при 1050° установлено пять трехфазных равновесий при постоянном парциальном давлении кислорода (мм рт. ст.): 22, 160, 250, 300 и 2820. Состав фаз, находящихся в равновесии, виден из концентрационного треугольника (рис. 153). Точки О и Ш имеют составы Cu2Rh2O4 + 0,4 СиО и CuRh2O4 4- 0,2 СиО соответственно.
Литература
Schenck R., Finkener F.— Bericht. Dtsch. chem. Ges., 1942, 75, N 12, 1962—1975.
Медь — кислород — свинец
Диаграмма состояния системы Си—О—РЬ изучена в работах [1, 2] в области ограниченной Си—РЬ—РЬО—Си2О. Авторы [1] методами термического и микроструктурного анализов
исследовали расслаивание в жидком состоянии при 1150° и построили сечение Си2О—РЬО, которое представляет диаграмму эвтектического типа с температурой нонвариантного равновесия при ~700°. Эвтектическая точка лежит между 16—20 вес. % Си2О. На основании исследования структуры медленно охлажденных сплавов авторы работы [1] дают новый проект кристаллизации сплавов разреза Си2О—РЬО, где предполагается образование химического соединения по перитектической реакции: ж + Си2О 72 кристаллы П, которые вероятно являются Си-РЬ-окислами.
Авторами работы [2] диаграмма состояния Си—О—РЬ исследована методами термического, микроструктурного, рентгеновского и дилатометрического анализов более подробно. Ими определена область расслаивания в жидком состоянии при 1200°, построены политермиче- ское сечение Си20—РЬО и проекция поверхностей ликвидуса. Сечение Си2О—РЬО является диаграммой эвтектического типа с температурой эвтектики 680°. Положение эвтектической точки определяется концентрацией 82 вес. % РЬО. При определенных условиях образуется химическое соединение Си2О-РЬО, которое стабильно ниже 580° и кристаллизуется в моноклинной системе с параметрами а = 9,7В кХ, Ъ = 20,1г кХ, с = 12,20 кХ, 0 = 87,3°.
Проекция поверхностей ликвидуса по [2] приведена на рис. 154. Ввиду того, что область расслаивания в жидком состоянии е^МуМ^КМф очень близка к сплавам Си—РЬ, на рис. 154 приведена схема и только небольшая область концентраций дана в масштабе. Сплавы исследованной области концентраций претерпевают два эвтектических и три монотектических четырехфазных равновесий, сведения о которых суммированы в табл. 38.
Таблица 38. Тип и температура нонвариантных равновесий в сплавах системы Си—О—РЬ
Критическая точка
Тип равновесия
Температура, °C
^1
ЖМх + ^НоО Z^ жМч + Си
1040
л/2
жмг ^ жм, + жм, + Си
959
м4
жм* + жм, ^ Си + РЬО
830
Ei
ж ?2 Си + РЬ + РЬО
325
Е»2
ж S Си + Си2О + РЬО
675
Точка Мг имеет состав (в вес. %): 95 Си; 4,5 РЬ; 0,5 О2.
В табл. 39 обозначены области первичной кристаллизации.
Рис. 153. Положение фаз, находящихся в равновесии при постоянном парциальном давлении кислорода, в системе Си—О— Kh
Рис. 154. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си О—РЬ
Таблица 39. Поверхности первичной кристаллизации в системе Си—О—РЬ
Поверхность
Вид кристалла
Си тvVEyM 1 т[Си; ЪМ3М 4Excjb;
Твердый раствор на
М^Е^М 5MtiM ^
основе меди — Си
РЪг3Ехе»РЪ
Твердый раствор на основе свинца — РЬ
CnjCk'iE.M, т2Си2О; ev\l pieх
Си2О
РЪОе4Е2М. ш3РЬО; < М 4Е1с3с
РЬО
С твердым раствором на основе меди — Си находятся в равновесии Си,0 и РЬ.
Литература
Hofmann W., Kohlmeyer J.— Z. Motallkunde, 1954, 45, N 6, 339—341
Gebhardt E., Obrowski W.— Z. Mctallkundc, 1954, 45, N 6, 332—338.
Медь — кислород — селен
Система Си—О—Se изучена методами микроструктурного, термического и рентгеновского анализов с целью определения формы существования селена в меди в присутствии кислорода [1]. Установлено, что селен присутствует в меди в вйде соединения Cu2Se независимо от наличия в сплаве кислорода. Тройная эвтектика образуется при температуре 891° С; она состоит из Cu2Se, окиси меди и небольшого количества чистой меди.
Литература
EborallR.— J. Inst. Metals, 1944, 70, 435—446.
Медь — кислород — сера
(Разовые равновесия в системе Си О—S исследованы в работах [1—3]. Авторами [31 фазовые равновесия в системе Си—О—S изучены наиболее полно. Ими предложена схема пространственной диаграммы, где в основании лежит концентрационный треугольник, а по вертикали отложено давление (Р). Связь между давлением и температурой определяется уравнением lg Р =■ 8,172—5380/7’. При известном давлении можно определить связь различных моиовариаитных равновесий при постоянной температуре. В системе Си—О—S имеют место следующие фазовые равновесия (I — V) и равновесия диссоциации (VI, VII):
3 CuS + CuSO4 ^ 2 Cu2S + 2 SO2,
Cu,S + 2 CuSO4 ^ 2 Cu2O + 3 SO,,
Cu.,S + 2 Cu2O ^ 6 Cu + SO2,
4CuS04 -I- Cu2Or?3(CuO-CuSO4) SO,, V. CuO-CuSO4 -'- Си.,0 ^ 4 CuO + SO.,,
2 CuSO4
CuO-CuSO4 + SO3 (SO2 + ^ °2>-
CuO-CuSO4^
2 CuO + SO3 (SO2 + V2 O2).
Па рис. 155 представлена пространственная модель, где обозначены имеющие место фазовые равновесия.
Литература
Schenck R., Hempelmann W.— Metall und Erz., 1913, 1, 283.
Schenck R., Hempelmann W.— Z. angew. Chern.. 1913, 26, 646.
Reinders W., Goudriaan F.— Z. anorg. Chern., 1923, 126, X 1/2, 85—103.
Медь — кислород — серебро
Фазовые равновесия в сплавах системы Си—О—Ag исследованы в работах [1—3].
Авторы [11 методами термического и микроструктурного анализов построили политермнче- ское сечение Си2О—Ag, которое является диаграммой мопотсктического типа с эвтектикой (рис. 156). При температуре 1134° происходит мопотектичоское равновесие Жу Kt жг - Си2О, а при температуре 941° — эвтектическое превращение ж2 ^ Си2О -г Ag. Растворимость серебра в Си20 при 1134° составляет 2,7 вес.%, а растворимость Си2О в твердом серебре — около 0,3 вес. %. Эвтектическая точка е3 находится при концентрации 2,1—2,3% Си.,0 и 97,7-97,9% Ag.
В работе [21 определена область расслаивания в жидком состоянии в сплавах Си—Ag— —Cu2O. Диаграммы состояния Ag—Cu,0 и Си—Си2О являются моиотектическими системами с эвтектиками, а Си—Ag представляет диаграмму эвтектического типа с ограниченной растворимостью в твердом состоянии. Расслаивание в жидком состоянии в сплавах Ag—Cu2O и Си—Си2О распространяется на тройные сплавы Си—Ag—Си.,0 и занимает почти весь концентрационный треугольник — аЬмуМа (рис. 157). Сплавы Си -Ag—Cu2O претерпевают эвтектическое нонвариантное равновесие ж Kt Ag -ф Си + Си,0 при 775°. Положение эвтектической точки Е определяется концентрацией (в вес. %): 66,5 Ag, 32,7 Си и 0,8 О,.
Области первичной кристаллизации твердых растворов: па основе меди — Сие1£'е2; па основе серебра — Age3Eev; на основе Си2О—СщО-ИрИд и abe3e.2.
В работе [31 исследованы процессы окисления чистых металлов — серебра и меди — и процессы диссоциации окислов AgO и Си2О при высоких температурах.
Рис. 155. Пространственная модель диаграммы состояния системы Си—О—S (а) и проекция фазовых равновесий на концентрационный треугольник (б)
Литература
Leroux I. A. A., Frohlich K. W.— Z. Metallkunde, |1931, 23, N 10, 250—254.
Moser IL, Frohlich K. W.— Metallwirtschaft, 1931, 10, N 27, 533—535.
Kohlmeyer E. I., Sprenger K.— Z. anorp. Chem., 1948, 257, 199—214.
Медь — кислород — теллур
Система Си—О—Те изучена методами микроструктурного, термического и рентгеновского анализов с целью определения формы существования теллура в меди в присутствии кислорода [1]. Теллур присутствует в меди в виде соединения Си2Те, независимо от наличия в сплавах кислорода. Тройная эвтектика между медью, теллуром и кислородом образуется при 870^ С (по сравнению с 1093° С для двойной эвтектики системы медь—теллур). Тройная эвтектика состоит из Си2Те, окиси меди и небольшого количества чистой меди.
Литература
Eborall R.— J. Inst. Metals, 1944, 70, 435—446.
Медь — кислород — питан
Сведения о взаимодействии компонентов в системе медь—кислород—титан касаются структуры образующейся тройной фазы [1—3].
В работе [1] показано, что при загрязнении кислородом сплава Ti — 50 ат. % Си вместо соединения Ti2Cu образуется новая фаза с ГЦК структурой, изоморфная Fe3W3C. Исследование сплавов состава Ti2Cu и Ti4Cu2O показало, что Ti2Cu имеет ГЦК структуру типа Fe3W3C (я = 11,24 А), а ТЦСноО — ГЦК структуру типа Fe3W3C (а = 11,47 "А).
Литература
Karlson N.— J. Inst. Metals, 1951, 79, 391—393.
Rostoker W.— Trans. AIMME, 1952, 194, 209—210.
Karlson N.— Nature, 1951. 168, 558.
(Медь — кобальт — кремний
Диаграмма состояния Си—Со—Si со стороны меди исследовалась в работах [1—51 с применением различных методов исследований (микроскопического, метода термического анализа, путем электролитического разделения фаз и др.). В системе не обнаружены какие-либо тройные соединения. Предполагается, что разрез Си—Co2Si является квазибипарным [1, 4, 51. Строение этого разреза, однако, исследовалось лишь до 6% Co2Si. Со стороны меди разрез Си—Co2Si является эвтектическим. Темпера
тура эвтектического превращения, согласно [1],— 1050 ± 10°, что находится в приемлемом согласии с данными работ [4, 5]. Концентрация эвтектической точки на квазибинарном разрезе Си—Co2Si составляет около 5% Co2Si [1]. В равновесии с твердым раствором на основе меди в твердом состоянии, помимо твердого раствора на основе Со, фаз двойной системы Си—Si и соединения Co2Si, находится также соединение CoSi.
На рис. 158 приведены изотермические сечения диаграммы Си—Со—Si при 700 и 900°, построенные в наиболее поздней работе [4]. При 900° в сплавах, содержащих более 2,5% Si, присутствует жидкая фаза. С повышением температуры до 1000° область, в которой присутствует жидкая фаза, расширяется. Добавка кобальта приводит к понижению растворимости кремния в твердой меди, а добавка кремния — к понижению растворимости кобальта в твердой меди. С понижением температуры область твердого раствора на основе меди сужается. В отношении величины растворимости Co2Si в твердой меди данные различных авторов несколько различаются. Растворимость Co2Si в меди составляет: по [1] — б % при 1000°, 3,5% при 900%, 2% при 700°; по [2] — 5% при 970°; по [3] — более 4% при 900°; по [51 — 2,3% при 1050°, 1,2% при 1000° и 1,0% при 850°. Данные [4] представлены на рис. 158.
Литература
Corson М. С.— Rev. metallurgic, 1930, 27, N 5, 265—281.
IVilson C. L., Silliman H. F., Little E. C.— Trans. AIMME, 4933, 104, 131—132.
Groncstajski J.-— Rudy i mctale niczcl, 1968, 13, N 4, 164—167.
Ревина H. И., Николаев А. К., Розенберг В. M.— Изв. АН СССР, Металлы, 1975, № 1, 215—218.
Takeuchi Hisasuke, Toda TadatoshL— J. Japan Inst. Metals, 1962, 26, № 9 , 570—575.
Медь — кобальт — марганец
Диаграмма состояния Си—Со—Мп исследовалась в работе [1] методами термического и микроскопического анализов. Была изучена область концентраций, включающая сплавы, богатые медью и кобальтом, при содержании марганца от 0 до 40%. Было установлено, что перитектическое превращение в двойной системе Си—Со переходит в моповариантпое перитектическое превращение в тройной системе. При увеличении содержания марганца до 40% температура перитектического превращения понижается с 1100 до 800° и характер его при этом не изменяется. Двухфазная область в системе Си—Со при увеличении содержания
марганца суживается. До 40% Мп в структуре наблюдаются два твердых раствора, однако, по мнению авторов [1], критическая точка К, соответствующая предельной концентрации тройного твердого раствора, лежит вблизи разреза с 40% Мп. С понижением температуры растворимость кобальта в твердом растворе на основе меди и меди в твердом растворе на основе кобальта уменьшается. Па рис. 159 представлено построенное в работе [1] политермическое сечение системы Си—Со—Мп, а на рис. 160- проекции линий ликвидуса диаграммы состояния этой системы: akb — линия предельной растворимости твердых растворов на основе меди, марганца и кобальта; пп — линия моноварп- антного перитектического превращения; ахаА и bbx — линии, ограничивающие области твердых растворов па основе меди и кобальта при комнатной температуре.
В работе [2] методами измерения твердости и электросопротивления, дилатометрическим методом и путем изучения микроструктуры авторы исследовали сплавы системы Си—Со— —Мп, богатые марганцем (до 50%). Было установлено, что в отожженном состоянии (при 500°) структура этих сплавов состоит из двухфазных смесей а-Мп п у-Мп.
Литература
Koster W., Wagner Е,— Z. Mctallkunde, 1938, 30, X 9, 352 353.
Топчиашвили Л. Н., АглаЭзе Р И., Мохов В. М.— ЖНХ, 1958, 3, вып. 11, 2537—2544.
Медь — кобальт — молибден
Диаграмма состояния Си—Со—Мо исследовалась в работе [1] путем изучения микроструктуры литых сплавов. В результате исследования была установлена граница области расслаивания в жидком состоянии, фазовые равновесия в твердом состоянии и протяженность областей твердых растворов па основе меди и кобальта. Построенная часть диаграммы представлена на рис. 161. Линия, ограничивающая область расслаивания в жидком состоянии, идет от Си угла через критическую точку N и затем в сторону Мо угла диаграммы. В области сплавов, богатых молибденом, линия, ограничивающая область расслаивания, проведена приблизительно. Критическая точка S (42 % Си. 3% Мо, 55% Со) соответствует предельному составу обоих жидких фаз, находящихся в рав новесии. В твердом растворе па основе меди (область Си аа^ растворяется до 5% Со и около 0,5% Мо (точка а). Область твердых растворов на основе кобальта ^Ъ^ЪЬ^ значительно шире. В равновесии с твердым раствором па основе
меди находятся Мо, твердый раствор на основе кобальта и соединение МоСо. К области твердого раствора на основе меди в твердом состоянии примыкают фазовые области: а + Мо + + МоСо (Си а МоСоМо); а + МоСо (соответствует линии а МоСо); а + МоСо 4- Со тв. р-р (а МоСоЬ); а + Со тв. р-р (abb^^.
Литература
Dreibholz.— г. phys. Chern., 1924, Ю8, N 1/2, 1—50.
Медь — кобальт — никель
Диаграмма состояния Си—Со—Ni исследовалась методами термического анализа, микроскопическим и рентгеновским методами, путем определения свойств сплавов [1—4]. Наиболее полное исследование было выполнено в работе [3]. Строение диаграммы состояния определяется тем, что две прилегающие двойные системы Си—Ni и Ni—Со характеризуются образованием непрерывного ряда твердых растворов, а третья система Си—Со является перитектической с образованием ограниченных твердых растворов на основе меди и кобальта. Перитектическая точка п расположена со стороны меди При легировании сплавов Си—Со область совместного существования твердых растворов на основе меди и кобальта сужается, а температура перитектического превращения повышается. При высоких содержаниях никеля при кристаллизации образуется лишь одна фаза, представляющая собой твердый раствор всех трех компонентов. С понижением температуры двухфазная область твердых растворов на основе меди и кобальта расширяется, а однофазная уменьшается. Тройных соединений в системе пс образуется. Фазовые превращения, связанные с полиморфизмом кобальта и никеля, не исследовались.
На рис. 162 представлено политермическое сечение диаграммы при постоянном содержании 20 вес. % Ni [3]. Штриховыми линиями на этом сечении обозначено изменение с составом температуры Кюри, ах и а2 — твердые растворы па основе меди и кобальта, а — тройной твердый раствор, который образуется при легировании сплавов Си—Со никелем. Па рис. 163 представлены проекции па концентрационный треугольник: линии моновариаптного перитектического превращения (n/V); линии, ограничивающей область совместной кристаллизации твердых растворов на основе меди и кобальта ^аКЬ^ и изотермы поверхности, разделяющей однофазпую область тройного твердого раствора а и двухфазную область ах + сх2 [3]. Крити ческим точкам на диаграмме N и К соответствует температура 1180°.
Рис. 160. Проекция ликвидуса диаграммы состояния системы Си Со—Мп [1]Рис. 160. Проекция ликвидуса диаграммы состояния системы Си Со—Мп [1]МоМоСи а, 20W 60 ВО Ь1 СоСи, бес. °!оСи а, 20W 60 ВО Ь1 СоСи, бес. °!оРис. 161. Линия, ограничивающая области расслаивания в жидком состоянии, и фазовые области в твердом состоянии в системе Си—Со—МоРис. 161. Линия, ограничивающая области расслаивания в жидком состоянии, и фазовые области в твердом состоянии в системе Си—Со—МоРис. 162. Политермическос сечеппе диаграммы состояния системы Си—Со—Ni при постоянном содержании 20 вес. % NiРис. 162. Политермическос сечеппе диаграммы состояния системы Си—Со—Ni при постоянном содержании 20 вес. % NiЛитература
Рис. 160. Проекция ликвидуса диаграммы состояния системы Си Со—Мп [1]
Рис. 160. Проекция ликвидуса диаграммы состояния системы Си Со—Мп [1]
Мо
Мо
Си а, 20W 60 ВО Ь1 Со
Си, бес. °!о
Си а, 20W 60 ВО Ь1 Со
Си, бес. °!о
Рис. 161. Линия, ограничивающая области расслаивания в жидком состоянии, и фазовые области в твердом состоянии в системе Си—Со—Мо
Рис. 161. Линия, ограничивающая области расслаивания в жидком состоянии, и фазовые области в твердом состоянии в системе Си—Со—Мо
Рис. 162. Политермическос сечеппе диаграммы состояния системы Си—Со—Ni при постоянном содержании 20 вес. % Ni
Рис. 162. Политермическос сечеппе диаграммы состояния системы Си—Со—Ni при постоянном содержании 20 вес. % Ni
Waehlert М. Oesterr. Z. Berg- und HuLtenwes., 1914, 62, 341, 357, 374, 392, 406.
Volk К. E., Dannohl W.— Z. Metallkunde, 1938, 30, N 4, 113—122.
Dannohl IV., Neumann H.— Z. Metallkunde, 1938, 30, N 7, 217—231.
Guertler W., Rossmann G.— Metallwirlschaft, 1943, 22, N 1/2, 1—8.
рокая область тройных твердых растворов. К Си—Со стороне системы в твердом состоянпп примыкает двухфазная область, в пределах которой находятся в равновесии твердые растворы на основе меди (а) и кобальта (0).
На рис. 164 представлены полптермические сечения диаграммы состояния при различном постоянном содержании палладия.
Медь — кобальт — палладий
Исследование диаграммы состояния Си—Со— —Pd было выполнено методами термического анализа и исследования микроструктуры [1]. К палладиевому углу системы примыкает ши
Литература
Григорьев А. Т., Пантелеймонов Л. А., Куприна В. В., Рыбакова Л. И.— ЖНХ, 1956, 1, •№ 5, 1067—1073.
Рис. 163. Проекции линии моновариантного перитектического превращения и линии, ограничивающей области кристаллизации двух фаз, на диаграмме состояния Си—Со—Ni; изотермы растворимости в тройном твердом растворе аРис. 163. Проекции линии моновариантного перитектического превращения и линии, ограничивающей области кристаллизации двух фаз, на диаграмме состояния Си—Со—Ni; изотермы растворимости в тройном твердом растворе а
Рис. 163. Проекции линии моновариантного перитектического превращения и линии, ограничивающей области кристаллизации двух фаз, на диаграмме состояния Си—Со—Ni; изотермы растворимости в тройном твердом растворе а
Рис. 163. Проекции линии моновариантного перитектического превращения и линии, ограничивающей области кристаллизации двух фаз, на диаграмме состояния Си—Со—Ni; изотермы растворимости в тройном твердом растворе а
Медь — кобальт — самарий
В работе Ц] микроскопическим и рентгеновским методами исследованы сплавы разреза 8шСоБ1Б — SniCu4,6. Установлено, что при 1000° сплавы, содержащие до 27,3% Си, однофазны. Сплавы с концентрацией 32—39% Си состоят из двух изоморфных фаз. Замена атомов кобальта атомами меди в соединении SmCo5 сопровождается ростом параметров кристаллической решетки. В работе [2] на основании исследования диффузных слоев методами микроскопического анализа и с помощью локального электронного микроаиализатора построены изотермические сечения диаграммы состояния Си—Со—Sm при 800 и 1200°. На сечении при 800° (рис. 105) в равновесии с твердым раствором на основе меди находятся твердый раствор на основе кобальта и фаза SmCu6.
Литература
I,. Малахов Г. В., Пашков П.П.— Труды ВНИИ электромеханики, 1974, 40, 34—39.
Perry A. J.— .1. Less-Common Metals, 1977, 51, N 1,' 153—162.
Рис. 164. Политермические ссченпя диаграммы состояния системы Си—Со—Pd при постоянных содержаниях палладияРис. 164. Политермические ссченпя диаграммы состояния системы Си—Со—Pd при постоянных содержаниях палладия
Рис. 164. Политермические ссченпя диаграммы состояния системы Си—Со—Pd при постоянных содержаниях палладия
Рис. 164. Политермические ссченпя диаграммы состояния системы Си—Со—Pd при постоянных содержаниях палладия
Медь — кобальт — сера
Согласно [1], диаграмма состояния Си—Со—S была исследована в работе [2] методами термического, микроскоппческого и рентгеновского анализа. Зона несмешиваемости в системе Си—S переходила в тройную систему и наблюдалась при концентрациях кобальта менее 43%.
ЛитератураЛитератураРис. 166. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Со—Zn при 672 С [3]Рис. 166. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Со—Zn при 672 С [3]
Литература
Литература
Рис. 166. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Со—Zn при 672 С [3]
Рис. 166. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Со—Zn при 672 С [3]
Metallurg. Abstracts, 1947, 14, N 9, 435.
Peyronol G., Pacilli E.— Chemica e industria, 1944, 26, 36-42.
Медь — кобальт — титан
Рентгеновским методом авторы [1] исследовали фазовый состав сплавов Си—Со—Ti, лежащих на разрезе с постоянным содержанием 25 ат. % Ti. В сплаве, содержащем 70% Со + + 5% Си, наблюдали гомогенный твердый раствор на основе соединения TiCo3; в сплаве с 65% Со + 10% Си — твердый раствор на основе соединения TiCo3 и фазу TiCo2 (типа MgZn2); в сплаве с 50% Со 4- 25% Си — фазу TiCo2 (типа MgCu2) и Си. В сплавах, содержащих 40% Со + 35% Си и 32% Со + 43% Си, наряду с указанными фазами была отмечена фаза TiCo (типа CsCl). В сплаве 25% Со + + 50% Си наблюдали фазы TiCo + Си.
Литература
Рис. 165. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Со—Sm при 800° С
Фазовые области I — однофазная; 2 — двухфазная;
3 — трехфазная
Медь*— кобальт — цинк
Сведения о диаграмме состояния Си—Со—Zn имеются в работах [1—3]. В последней работе [3] упоминается лишь одна предыдущая работа [2], при этом высказывается сомнение в ее правильности. Исследование в работе [3] проводилось микроскопическим и рентгеновским методом. На основании анализа микроструктуры сплавов, отожженных при 672°, построено изотермическое сечение диаграммы, которое представлено на рис. 166. Рентгеновским методом было установлено, что богатая кобальтом фаза в трехфазной области а + Р + Со имеет гранецентрировапную кубическую решетку.
Литература
Guillet L.— Rev. metallurgic, 1920, 17, 494.
litsuka D. Mem. Coll. Science Kyoto Imp. Univ, and Proc. World Eng. Congr., 1929, 12. 179.
Haworth J.B., Hume-Rothery W.— Phil. Mag., Ser.
1952, 43, N 341, 613—629.'
Pfeifer H.-U., Bhan S., Schubert K.— J. Less-Com- mon Metals, 1968, 14, N 3, 291—302.
Медь — кремний — магнийДиаграмма состояния Си—Si—Mg исследовалась в работах [1—5] методами термического анализа, микроскопическим и рентгеновским. Изучена область диаграммы, прилегающая к магниевому углу системы в пределах до ~35% Si и —-70% Си. В системе образуются тройное соединение Mg2Cu3Si, которое плавится при 927°, и тройное соединение Mg6Si7Cu16. Согласно [1], разрезы Mg2Cu3Si— Mg2Si и Mg2Cu3Si—Mg2Cu — квазибинарныеэвтектические. Температура эвтектического превращения на квазибинарном разрезе Mg2Cu3Si— Mg2Si составляет 857° (состав эвтектики — около 15% Si, 25% Mg), а на квазибинарном разрезе Mg2Cu3Si—Mg2Cu — 565° (состав эвтектики — около 42% Si, 0,5% Mg). Соединение Mg2Cu3Si имеет упорядоченную кристаллическую структуру типа С14 (гексагональная кристаллическая решетка) [6]. Высокотемпе- ратурная модификация соединения Mg2Cu3Si имеет гексагональную решетку типа С 36, а соединение Mg6Si7Cu16 — гранецентрированную кубическую со 116 атомами на элементарную ячейку. Параметр кристаллической решетки а = 11,65 + 0,02 А [4]. Кристаллическая решетка относится к типу Оу [5].ЛитератураPorteuin Л., Bonnot М.— С. г. Acad. sci. Paris, 1933, 196, N 21, 1603—1607.Witte H.— г. angew. Mineral., 1938, 1, 255—268.Witte H.— Metallwirtschaft, 1939, 18, 459—463.Nagarsen G., Witte II.— Z. anorg. Chem., 1953, 271.N 3—4, 144—149.Bergman G., Waugh J. L. T.— Acta crystallogr., 1953, 6, N 1, 93—94.Pearson W. B. A Handbook of Lattice Spacings and Structures of Metals and Alloys, London — New \ork — Paris — Los Angeles, Pergamon Press, 1958.Медь — кремний — марганецДиаграмма состояния системы Си—Si—Мп исследовалась с использованием методов термического анализа, изучения микроструктуры, измерения удельпого электросопротивления и других методов [1—7]. Исследования в основном ограничивались областью концентраций, примыкающей к медному углу системы. В равновесии с твердым раствором на основе меди в твердом состоянии находятся лишь фазы двойной системы Си—Si или системы Si—Мп. Учитывая строение двойной системы Си—Мп, можно также считать, что в равновесии с твердым раствором на основе меди при высоких концентрациях марганца и определенных температурах находятся фазы на основе а, Р и б модификаций марганца. В работе Воса [2] в структуре богатых медью литых сплавовМедь — кремний — магнийДиаграмма состояния Си—Si—Mg исследовалась в работах [1—5] методами термического анализа, микроскопическим и рентгеновским. Изучена область диаграммы, прилегающая к магниевому углу системы в пределах до ~35% Si и —-70% Си. В системе образуются тройное соединение Mg2Cu3Si, которое плавится при 927°, и тройное соединение Mg6Si7Cu16. Согласно [1], разрезы Mg2Cu3Si— Mg2Si и Mg2Cu3Si—Mg2Cu — квазибинарныеэвтектические. Температура эвтектического превращения на квазибинарном разрезе Mg2Cu3Si— Mg2Si составляет 857° (состав эвтектики — около 15% Si, 25% Mg), а на квазибинарном разрезе Mg2Cu3Si—Mg2Cu — 565° (состав эвтектики — около 42% Si, 0,5% Mg). Соединение Mg2Cu3Si имеет упорядоченную кристаллическую структуру типа С14 (гексагональная кристаллическая решетка) [6]. Высокотемпе- ратурная модификация соединения Mg2Cu3Si имеет гексагональную решетку типа С 36, а соединение Mg6Si7Cu16 — гранецентрированную кубическую со 116 атомами на элементарную ячейку. Параметр кристаллической решетки а = 11,65 + 0,02 А [4]. Кристаллическая решетка относится к типу Оу [5].ЛитератураPorteuin Л., Bonnot М.— С. г. Acad. sci. Paris, 1933, 196, N 21, 1603—1607.Witte H.— г. angew. Mineral., 1938, 1, 255—268.Witte H.— Metallwirtschaft, 1939, 18, 459—463.Nagarsen G., Witte II.— Z. anorg. Chem., 1953, 271.N 3—4, 144—149.Bergman G., Waugh J. L. T.— Acta crystallogr., 1953, 6, N 1, 93—94.Pearson W. B. A Handbook of Lattice Spacings and Structures of Metals and Alloys, London — New \ork — Paris — Los Angeles, Pergamon Press, 1958.Медь — кремний — марганецДиаграмма состояния системы Си—Si—Мп исследовалась с использованием методов термического анализа, изучения микроструктуры, измерения удельпого электросопротивления и других методов [1—7]. Исследования в основном ограничивались областью концентраций, примыкающей к медному углу системы. В равновесии с твердым раствором на основе меди в твердом состоянии находятся лишь фазы двойной системы Си—Si или системы Si—Мп. Учитывая строение двойной системы Си—Мп, можно также считать, что в равновесии с твердым раствором на основе меди при высоких концентрациях марганца и определенных температурах находятся фазы на основе а, Р и б модификаций марганца. В работе Воса [2] в структуре богатых медью литых сплавов
Медь — кремний — магний
Диаграмма состояния Си—Si—Mg исследовалась в работах [1—5] методами термического анализа, микроскопическим и рентгеновским. Изучена область диаграммы, прилегающая к магниевому углу системы в пределах до ~35% Si и —-70% Си. В системе образуются тройное соединение Mg2Cu3Si, которое плавится при 927°, и тройное соединение Mg6Si7Cu16. Согласно [1], разрезы Mg2Cu3Si— Mg2Si и Mg2Cu3Si—Mg2Cu — квазибинарныеэвтекти
ческие. Температура эвтектического превращения на квазибинарном разрезе Mg2Cu3Si— Mg2Si составляет 857° (состав эвтектики — около 15% Si, 25% Mg), а на квазибинарном разрезе Mg2Cu3Si—Mg2Cu — 565° (состав эвтектики — около 42% Si, 0,5% Mg). Соединение Mg2Cu3Si имеет упорядоченную кристаллическую структуру типа С14 (гексагональная кристаллическая решетка) [6]. Высокотемпе- ратурная модификация соединения Mg2Cu3Si имеет гексагональную решетку типа С 36, а соединение Mg6Si7Cu16 — гранецентрированную кубическую со 116 атомами на элементарную ячейку. Параметр кристаллической решетки а = 11,65 + 0,02 А [4]. Кристаллическая решетка относится к типу Оу [5].
Литература
Porteuin Л., Bonnot М.— С. г. Acad. sci. Paris, 1933, 196, N 21, 1603—1607.
Witte H.— г. angew. Mineral., 1938, 1, 255—268.
Witte H.— Metallwirtschaft, 1939, 18, 459—463.
Nagarsen G., Witte II.— Z. anorg. Chem., 1953, 271.
N 3—4, 144—149.
Bergman G., Waugh J. L. T.— Acta crystallogr., 1953, 6, N 1, 93—94.
Pearson W. B. A Handbook of Lattice Spacings and Structures of Metals and Alloys, London — New \ork — Paris — Los Angeles, Pergamon Press, 1958.
Медь — кремний — марганец
Диаграмма состояния системы Си—Si—Мп исследовалась с использованием методов термического анализа, изучения микроструктуры, измерения удельпого электросопротивления и других методов [1—7]. Исследования в основном ограничивались областью концентраций, примыкающей к медному углу системы. В равновесии с твердым раствором на основе меди в твердом состоянии находятся лишь фазы двойной системы Си—Si или системы Si—Мп. Учитывая строение двойной системы Си—Мп, можно также считать, что в равновесии с твердым раствором на основе меди при высоких концентрациях марганца и определенных температурах находятся фазы на основе а, Р и б модификаций марганца. В работе Воса [2] в структуре богатых медью литых сплавов
Медь — кремний — магний
Диаграмма состояния Си—Si—Mg исследовалась в работах [1—5] методами термического анализа, микроскопическим и рентгеновским. Изучена область диаграммы, прилегающая к магниевому углу системы в пределах до ~35% Si и —-70% Си. В системе образуются тройное соединение Mg2Cu3Si, которое плавится при 927°, и тройное соединение Mg6Si7Cu16. Согласно [1], разрезы Mg2Cu3Si— Mg2Si и Mg2Cu3Si—Mg2Cu — квазибинарныеэвтекти
ческие. Температура эвтектического превращения на квазибинарном разрезе Mg2Cu3Si— Mg2Si составляет 857° (состав эвтектики — около 15% Si, 25% Mg), а на квазибинарном разрезе Mg2Cu3Si—Mg2Cu — 565° (состав эвтектики — около 42% Si, 0,5% Mg). Соединение Mg2Cu3Si имеет упорядоченную кристаллическую структуру типа С14 (гексагональная кристаллическая решетка) [6]. Высокотемпе- ратурная модификация соединения Mg2Cu3Si имеет гексагональную решетку типа С 36, а соединение Mg6Si7Cu16 — гранецентрированную кубическую со 116 атомами на элементарную ячейку. Параметр кристаллической решетки а = 11,65 + 0,02 А [4]. Кристаллическая решетка относится к типу Оу [5].
Литература
Porteuin Л., Bonnot М.— С. г. Acad. sci. Paris, 1933, 196, N 21, 1603—1607.
Witte H.— г. angew. Mineral., 1938, 1, 255—268.
Witte H.— Metallwirtschaft, 1939, 18, 459—463.
Nagarsen G., Witte II.— Z. anorg. Chem., 1953, 271.
N 3—4, 144—149.
Bergman G., Waugh J. L. T.— Acta crystallogr., 1953, 6, N 1, 93—94.
Pearson W. B. A Handbook of Lattice Spacings and Structures of Metals and Alloys, London — New \ork — Paris — Los Angeles, Pergamon Press, 1958.
Медь — кремний — марганец
Диаграмма состояния системы Си—Si—Мп исследовалась с использованием методов термического анализа, изучения микроструктуры, измерения удельпого электросопротивления и других методов [1—7]. Исследования в основном ограничивались областью концентраций, примыкающей к медному углу системы. В равновесии с твердым раствором на основе меди в твердом состоянии находятся лишь фазы двойной системы Си—Si или системы Si—Мп. Учитывая строение двойной системы Си—Мп, можно также считать, что в равновесии с твердым раствором на основе меди при высоких концентрациях марганца и определенных температурах находятся фазы на основе а, Р и б модификаций марганца. В работе Воса [2] в структуре богатых медью литых сплавов
наряду с медным твердым раствором присутствовала у-фаза системы Си—Si и фаза неизвестного состава %; при отжиге у-фаза сохранялась, а фаза % исчезала. В работе Смиса и Хиббарда [3] в равновесии с твердым раствором на основе меди при температурах 450— 550° наблюдали фазу системы Си—Si и фазу Mn2Si. При температурах 650—800°, согласно данным этой работы, в равновесии с твердым раствором на основе меди находятся фазы К системы Си—Si и Mn2Si. Согласно более поздним работам [4, 5, 7] в равновесии с твердым раствором на основе меди находятся фазы (двойной системы Si—Мп) — Mn3Si, Mn5Si3, MnSi и MnSi2.
В системе имеются следующие квазибипар- пые разрезы: Cu3Si—MnSi [4], Си—Mn5Si3 [5, 7], Си—MnSi [7]. Политермический разрез Си—Mn3Si не является квазибипарным [4]. Политермический раэрез Си—MnSi2 исследовался в небольшой области концентраций, поэтому сделать вывод в отношении того, является ли он квазибипарпым или нет, нельзя. Для сплавов Си—Si—Мп характерна значительная область твердого раствора па основе меди. С понижением температуры эта область сужается. Границы области твердого раствора на основе меди при различных температурах определялись в работах [3, 6]. Результаты более поздней работы [61 представлены па рис. 167. При 900° в равновесии с твердым раствором на основе меди, в отличие от других температур, находилась жидкая фаза.
В работе [7] исследованы политермические сечения Си—Mn5Si3 (рис. 168), Си—MnSi и CuMnSi2; установлено, что первые два являются квазибинарнымп.
Литература
Smith С. S.— Trans. AIMME, 1930, 78, 164—193.
Voce Е — J. Inst. Metals, 1930, 44, 331—361.
Smith C. S., Hibbard W. B-— Trans. AIMME, 1942, 147, 222.
Сиирягин А. П., Keypin О. C.— В сб.: Металловедение цветных металлов и сплавов. Труды ин-та «Гипроцветмстобработка», вып. 14. М. Металлург- пздат, 1952, 5—28.
Dreyer К. L.— Metall, 1953, 7, N 5-6, 186-189.
Туркин В. Д., Кушникова Л. К.— В сб.: Технология цветных металлов, № 29, Труды Минцветмет- золото. М., Металлургиздат, 1958, с. 18—25.
Смирягин А. II., Мартынюк Р. П.— В сб.: Исследование сплавов цветных металлов, вып. 3. Тру- ды Института металлургии им. А. А. Байкова. М., Изд-во АН СССР. 1962, с. 98—107.
Медь — кремний — никель
Исследованию диаграммы состояния Си— —Si—Ni посвящепо довольно большое число работ [1—11] в связи с тем, что сплавы этой
Рис. 167. Растворимость кремния и марганца в твердом растворе па основе меди при различных температурах [6]
Температура, °C: J — 900; 2— 800; 3— 700; 4— 600; 5—500; 6 — 400
Рис. 168. Квазибппарный разрез Си—Mn5Si3 [7]
системы представляют большой практический интерес. Исследования проводились с использованием термического, микроскопического и рентгеновского анализов. Согласно данным Окамото [5—8], исследовавшего систему Си—Si—Ni целиком, в ней образуется тройное соединение, обозначенное св и содержащее около 12—15% Si и И—12% Ni. Кроме того, ряд фаз, образующихся в двойных системах Си—Si и Ni—Si, имеют значительные области гомогенности, распространяющиеся в тройную систему, так что их можно рассматривать как тройные соединения. Так, фаза у двойной системы Си—Si способна растворять значительное количество никеля и может рассматриваться как тройное соединение. В двойной системе Си—Si фаза у образуется при ~8% Si; в тройной системе она может содержать ~ 15% Ni и 10% Si. В работах И. И. Новикова и Л. И. Даутовой [9, 10] соединение у обозначено через о, причем считается, что о — тройное соединение. В работе [11], в которой также исследовалась целиком диаграмма состояния Си—Si—Ni, указывается значительная протяженность области гомогенности у-фазы, однако тройное соединение го не установлено.
В наиболее ранней работе [1] делался вывод, что разрез Си—Ni2Si является квазибипарным. Однако в работах Окамото [5—8] установлено, что разрез Си—Ni2Si, а также разрезы Си— Ni5Si2, Си—NiSi, Cu3Si—Ni2Si, Cu3Si—Ni5Si2 и Cu3Si—NiSi не являются квазибинарными; делается вывод, что в системе вообще не существует квазибинарных разрезов. Данные [5—8] подтверждаются в работах [9, 10], где отмеча
ется, что пи одно из химических соединений никеля с кремнием не образует квазибинарных разрезов с медью. В то же время в последней работе [11] установлено, что твердые растворы на основе соединений Ni5Si2 и Ni2Si образуют с твердым раствором на основе меди квазиби- нарпые разрезы.
На рис. 169 представлены проекции поверхностей ликвидуса системы Си—Si—Ni [7]. Соответствующие типы нонварпантных четырех- фазпых превращений, имеющих место в системе, и составы жидких фаз, участвующих в этих превращениях, указаны в табл. 40. Области кристаллизации первичных кристаллов фаз
Таблица 40. Типы понвариаптиых превращений в системе Си—Si—Ni
Критическая точка
Превращение
Температура, °C
Состав жидкой фазы, вес.%
Си
Ni
Si
/-в
ж -| Рз ^ а + у'
1071
54,0 78,0
38,2
7,8
ж -| у' т2 а - у
940
14,0
8,0
Tv
ж у 4 а 72 8
858
89,5
2,5
8,0
Г:
ж у - - р т? о
835
89,0
2,0
9,<>
Ех
ж т? у -,- е -|- 6
820
87,3
2,6
10,1
ж 4 у 72 со ре
832
80,0
7,2
12,8
ж 4 у' т2 у 0
880
58,0
27.0
15,0
т3
ж 4 6 у 2? со
859
65,0
20.0
15,0
Р4
ж -4 0 72 Т) -г СО
790
54,0
27,0
19,0
Е3
ж 72 т] 4 со 4
770
57,9
22,1
20,0
ж 4 е 72 со 4 Si
774
72,0
10,0
18,0
Е,
ж 7* to Si £
769
69,0
13.0
18,0
Ui
£ 72 в присутствии ж и Si
~980
— 4
— 55
—41
указаны на рис. 169. Фаза у образуется по перитектической моновариантпой реакции ж + у' —>- у. Линия этого превращения имеет максимум при 954° и снижается в обе стороны от этого максимума.
Согласно [7] поверхностп ликвидуса являются гладкими, а согласно [9, 10] на поверхности ликвидуса вблизи Си угла имеет место складка.
Кремний растворим в твердом растворе Си—№ (а) в различной степени в зависимости от соотношения Си и Ni. При содержании 60—80 ат. % Си растворимость кремния минимальна. При увеличении содержания в меди никеля растворимость кремния в «-твердом растворе увеличивается. С понижением температуры растворимость кремния в «-твердом растворе уменьшается. Об этом свидетельствуют изотермические сечения, представленные на рис. 170 [9]. В равновесии с твердым раствором а со стороны меди согласно [9] находятся фазы: Ni6Si2, тройное соединение о и фазы двойной системы Си—Si. Фаза Ni2Si не находится в равновесии с медным твердым раствором [9, 10, а также 6, 7]. Согласно [111, в равновесии с медным твердым раствором находятся фазы у, NigSi, Ni5Si2 и Ni3Si.
Литература
Corson М. G.— Rev. metallurgic, 1930, 27, 194—213» 265—281.
Jones D. G., Pfeil L. B., Griffiths И'. T.— J. Inst. Metals, 1931, 46, 423—442.
Crepaz E. — Metallurgia ital., 1931, 23, N 8, 711 — 716.
Wilson C. L., Silliman H. F., Little E. C.— Trans. AIMME, 1933, 104, 131—132.
Okamoto M.— Nippon Kinzoku Gakkai-Si, 1938, 2, N 5, 211—232.
Okamoto M.— Nippon Kinzoku Gakkai-Si, 1939, 3. N 9, 336—348.
Okamoto M.— Nippon Kinzoku Gakkai-Si, 1939, 3. N 10, 365—402.
Okamoto M.— Nippon Kinzoku Gakkai-Si, 1939, 3, N 11, 411—422.
Новиков И. И., Даутова Л. II.— ЖНХ, 1957, 2, № 12, 2766—2770.
Новиков И. И., Даутова Л. И.— Труды Ин-та ядервоп физики АН Каз. ССР, 1958, 1, 274—281.
Соколовская Е. М., Чичерникова О. И., Глады- шевский Е. И., Бодак О. И.— Изв. АН СССР, Металлы, 1973, № 6, 192—196.
Медь — кремний — олово]
Диаграмма состояния Си—Si—Sn исследовалась в области концентраций до ~5% Si и до ~10% Sn методами термического анализа, микрорентгеноспектральпого анализа и изучения микроструктуры [1]. Па рис. 171 представлены изотермы поверхностей ликвидуса и солидуса диаграммы состояния.
При термическом анализе в области температур порядка 760—800° наблюдали большие термические эффекты, соответствующие протеканию трехфазного перитектического превращения ж + « ^2 Р'. На рис. 172 представлены изотермические сечения диаграммы при 800, 700 и 500°. При 900° изотермическое сечение проходит через три фазовые области: «, ж + « и ж. При 800°, как видно на рис. 172, изотермическое сечение также проходит через фазовые области с жидкой фазой. В равновесии с твердым раствором на основе меди находятся лишь фазы, встречающиеся в двойных системах Си—Si и Си—Sn. В тройной системе эти фазы, по-видимому, растворяют третьи элементы (соответственно олово пли кремний). Отмечается расширение области твердого раствора на основе меди при понижении температуры от 900 до 700° и затем некоторое сужение ее при 500°. На рис. 172 Р'-фаза — это Cu5Sn; р-фаза — Cu5Si; у'-фаза — системы Си—Sn; у-фаза — системы Си—Si; 6-фаза — системы Си—Sn; х-фаза — системы Си—Si
Литература
1. Осинцев О. Е., Квурт О. С., Kaycee В. С.— В сб.: Научные труды института «Гипроцветметобработ- ка», вып. 48. М., «Металлургия», 1975, с. 48—56.
Медь — кремний — платина
При исследовании взаимодействия Si Pl с различными веществами установлено образование тропного соединения SiCu2Pl [1].
Литература
Vigouroux Е.— С.г. Acad. sci. Paris, 1907, 145, 376— 378. (
Медь — кремний —{титан
Диаграмма состояния Си—Si—Ti исследовалась с использованием различных экспериментальных методов (путем изучения микросктрук- туры, рентгеновским и др.) [1—4]. На рис. 173 представлено изотермическое сечение диаграммы при 800°, характеризующее фазовые равновесия в системе, имеющие место в твердом состоянии. Как следует из представленного изотермического сечения, в системе образуется два тройных соединения TiCuSi и TiCuOilSiie. В равновесии с твердым раствором на основе меди, кроме фаз двойных систем Си—Si и Си—Ti, находятся фаза Ti6Si3 двойной системы Ti—Si и тройное соединение TiCuSi. Оба тройных соединения в системе образуются по перитектическим реакциям [2]. Разрез между соединениями Ti6Si3 и Ti2Cu является квазиби-
Рис. 170. Изотермические сечения медного угла диаграммы состояния системы Си—Si—Ni при 700 (п) и 800° С (б) [9]
Рис. 171. Изотермы поверхности ликвидуса (я) и солидуса (б) диаграммы состояния Си—Si—Su
Температура, °C:1 — 900; 2 — 940; 3 - 1000; 4 — 1020;
5 — 1050; 6 — 1060; 7 — 1070
5l, z^z1 %
Рис. 172. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—Si—Su при 860 (я), 700 (б) н 500 С (в)
нарным [3]. В сплавах этого разреза имеет место перитектическое превращение ж + + TigSig -> Ti2Cu, которое протекает при 1600°. Состав перитектической точки ~15% Си. Область твердого раствора на основе фазы TigSig составляет около 3% [3]. В работе [41 построен ряд политермических сечений диаграммы в области, примыкающей к титановому углу. Соединение TiCuSi имеет кристаллическую решетку типа D^ — РЪпт с параметрами а = 7,130 А, b = 6,193 А; с = = 3,746 А [2]. Соединение TiCu0 ISii g имеет кристаллическую решетку типа ZrSi2.
Литература
Nicki J. J., Sprenger II.— Z. Metallkunde, 1969, GO, N 2, 136—139.
Sprenger H.— J. I.ess-Coinmon Metals, 1974, 34, N 1, 39—71.
Будберг П. В., Алисова С. П.— Докл. АН СССР, 1975, 224, № 1, 157—159.
Нартова Т. Т., Зуйкова II. А.— Изв. АН СССР, Металлы, 1976, № 2, 218—221.
Медь — кремний — фосфор
Методами термического анализа построена поверхность ликвидуса диаграммы состояния Си—Si—Р [11, изотермы которой представлены на рис. 174. Эвтектическое превращение в двойной системе Си—Р переходит в тройной системе в моновариантное эвтектическое превращение. Высказывается предположение, что соединение Си3Р, участвующее в эвтектическом превращении, растворяет кремний. Температура эвтектического превращения при добавке кремния повышается с 714° для двойной системы Си—Р до 725° при 1% Si.
Литература
Lindlief W. Е.— Metals and Alloys, 1934, 4, N 6, 85—88.
Медь — кремний — хром
При исследовании свойств сплавов системы Си—Si—Сг было установлено, что при введении ~0,5 % Si в сплавы Си—Сг растворимость в твердом растворе оказывается такой же, как в двойной системе Си—Сг [1].
Рис. 173. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си Si—Ti при 800' С [2]
Р,^. %
Рис. 174. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си Si—Р
Рис. 175. Изотермическое сечение диаграммы состоя пия системы Си—Si—Се при 600° (0—33% Се) и 400° (33-100”, Се)Рис. 175. Изотермическое сечение диаграммы состоя пия системы Си—Si—Се при 600° (0—33% Се) и 400° (33-100”, Се)
Рис. 175. Изотермическое сечение диаграммы состоя пия системы Си—Si—Се при 600° (0—33% Се) и 400° (33-100”, Се)
Рис. 175. Изотермическое сечение диаграммы состоя пия системы Си—Si—Се при 600° (0—33% Се) и 400° (33-100”, Се)
Литература
Corson М. G.— Rev. metallurgie, 1930, 27, N 4, 194—213.
Медь — кремний — церий
Диаграмма состояния Си—Si—Се исследовалась рентгеновским и микроскопическим методом. Установлены фазовые равновесия в системе в твердом состоянии. На рис. 175 представлено изотермическое сечение диаграммы при 600° (для сплавов, содержащих 0—33% Се) и при 400° С (для сплавов, содержащих 33— 10096 Се). В системе образуется пять тройных соединений: CeCu2Si2, CeCuSi2, CeCulj6Si1,4,
—CeCuSi и Ce2CuSi3. Последние два соединения лежат на разрезе СеСп2—CeSi2 и имеют значительные области гомогенности; состав этих соединений с учетом их областей гомогенности: Се( н1119 1Л Si0 gi-0.9 и СеСп0,76-0,44 Sili24„li56. Соединение CeCu2Si3 имеет тетрагональную кристаллическую решетку типа ВаА14 (пространственная группа 14/ттт) с параметрами а 4,103 А, с - 9,986 А [1, 2]. Кристаллическая решетка остальных тройных соединений: СеСщ 6Si! 4 — тип CeNiS^Cmcm) с параметрами а = 4,16 А, Ъ = 17",21 А, с = 4,17 А; CeCiiSi2 — тип CeNiSio (Cmcm) с параметрами а = 4,12 А, b = 16,48 А, с = 4,16 A; Ce2CuSi3— тип А1В2 (Рв/ттт) с параметрами а = 4,231 — 4,238 А, с = 3,989-4,030 A; CeCuSi — тип А1В, (Рб/тпигт) с параметрами а = 4,103— 4,070 А, с = 4,244- 4,291 А [1, 3].
Литература
Бодак О. И., Калычак Я. М., Гладышевский Е. И.— Изв. АН СССР, Неорганические материалы, 1974, 10, № 3, 450-455.
Бодак О. И., Гладышевский Е. И., Крипяке- вич П. И.— Изв. АН СССР, Неорганические материалы, 1966, 2, № 12, 2151—2155.
Raman А.— ISaturwissenschaften, 1967, 54, 560— 561.
Медь — кремний — цинк
Диаграмма состояния Си—Si—Zn исследовалась с применением термического, микроскопического, рентгеновского и других методов анализа [1—11]. При исследовании фазовых равновесий в твердом состоянии отмечалась сложность фазового состава сплавов и протекание трехфазпых и четырехфазных превращений в твердом состоянии, а также изменение температур превращений в двойных системах при добавлении третьего компонента. В работе [7] установлено, что при добавлении цинка в сплавы Си—Si температура перитектоидного превращения а + Р ^± К понижается от 824 до 625°, а эвтектоидного — от 784 до 625°. В сплавах Си—Zn при добавлении Si температура эвтектоидной реакции 6 ^ у е не меняется. При 625° происходит реакция К -р Р j± ^ а -[- у. При понижении температуры до комнатной происходит реакция р ^± а + у. Ниже 510° происходят реакции, в которых участвуют у'- и е'-фазы. Согласно [5], температура распада P-фазы в системе Си—Si понижается при добавлении 12% Zn до 530°. Превращение у —> у' фаз системы Си—Zn в тройной системе происходит ниже 457° [9]. Ряд превращений в твердом состоянии связан с полиморфными превращениями фазы q (твердый раствор па основе соединения Cn;lSi): q ci q', q' д± q” [8]. В работе [8] обнаружены четыре нопвариаптных превращения в твердом состоянии, в которых участвуют фазы q, q' и q". Эти превращения проходят по реакциям: е' -I q ^ у + q' (600 ), q ^ у Р q' + Si (530е), е' + q' ^ у 4- q" (500 ) 11 Y + q' 4? q" Si (480е).
Растворимость цинка и кремния в твердой меди определялась в работах [3, 4, 6, 10]. Результаты последней работы [10] представлены на рис. 176 в виде изотермических сечений диаграммы при температурах 847, 760, 600 и 482°.
Литература
Guillet L.— Rev. metallurgie, 1906, 3, 191.
Carpenter H. С. Н.— J. Inst. Metals, 1912, 8. 66. 3. Vaders E.— J. Inst. Metals, 1930, 44, 363—380.
Gould H. И\, Ray K. W.— Metals and Alloys, 1930, 1, 455—457.
Masing G.,WaUbaum H. J.— Z. Metallkunde, 1942, 34, N 4, 87-89.
Гмирягин А. Л.— В сб. Специальные бронзы и латуни. М., Металлургиздат, 1945, с. 5—20.
Genjiro Mima, Masaharu Hasegawa. Technol. Repts Osaka Univ., 1957, 7, Oct., 385—397.
Genjiro Mima. Masaharu Hasegawa.-— J. Japan Inst. Metals, 1959, 23, N 1ц, 585—589.
Genjiro Mima, Masaharu Hasegawa.— J. Japan Inst. Metals, 1963, 27, N 8, 370—376.
Pops H.— Trans. Metallurg. Sue. AIME, 1964, 230, N 4, 813—820.
Genjiro Mima, Masaharu Hasegawa. Technol. Repts Osaka Univ., 1964, 14, March. 623—633.
Медь — кремний — цирконий
Диаграмма состояния Си—Si—Zr исследовалась в работах И, 2]. В работе [1] с помощью термического анализа и изучения микроструктуры определяли строение диаграммы в области, примыкающей к медному углу системы, при содержании кремния и циркония до 4 % каждого. В равновесии с медью, согласно данным этой работы, в твердом состоянии находятся фазы двойных систем Си—Si и Си—Z1 и соединение ZrriSi5 двойной системы Zr—Si.
На рис. 177 представлены изотермические сечения диаграммы при 1000 и 700е, из которых видно, что при 1000° в равновесии с медным твердым раствором находится жидкая фаза. С понижением температуры растворимость циркония и кремния в твердом растворе на основе меди уменьшается. Согласно [1], в системе имеет место квазибинарный разрез Си—ZreSi6. Температура эвтектического превращения на разрезе Си—Zr6Si5 составляет 1045°, концентрация эвтектической точки — 5 % ZrGSi5, предельная растворимость в твердой меди — 0,7 вес. % ZrGSi6.
В более' поздней работе [2], которая была проведена с использованием микроскопического и рентгеновского методов, было установлено наличие в системе Си—Si—Zr большого числа соединений. Изотермическое сечение диаграммы состояния при 8оО° представлено на рис. 178. Согласно данным этой работы соединение ZrGSi5 в двойной системе Zr—Si не образуется. В равновесии с твердым раствором на основе меди, помимо фаз двойпых систем Си—Si и Си—Zr, находятся только тройные соединения ZrCuSi и Zr3Cu4Si4. Кристалличе- кая структура тройных соединений, образующихся в системе Си—Si—Zr, согласно работе [2]: ZrCuSi — пространственная группа D^ — Pbmn, параметры а = 7,278 А, b = 6,506 А, с = 3,921 A; Zr3Cu4Si2 — пространственная группа Озь — РС2т, параметры а = 6,372 А, с= 3,890 A; Zr3Cu4Si4 — объемпоцеитрирован- пая орторомбическая решетка с параметрами а = 13,090 А, b = 6,393 А, с = 3,934 А; ZrSi(Cu) — тип FeB с параметрами а = 3,763 А, b = 9,944 А, с = 3,747 A; Zr2Cu3Si4 — тетрагональная решетка, параметры а = 3,739 А,
Рис. 176. Изотермические сечсиип диаграммы состояния системы Си—Si—Zn при 847 (а), 760 (б), 600 (в) и 482° (г) [10]
Уис. 177. Изотермические сечения медного угла диаграммы состояния системы Си—Si—Zr при 1000 («) и 700° С (6)
Рис. 178. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Si—Zr при 800° С [2]
с = 28,20 A; ZrCuSi2 — тетрагональная решетка, параметры а = 3,724 А, с = 9,029 А; Zr»CuSi4 — орторомбическая решетка, параметры а = 3,681 А, b = 3,704 А, с = 32,91 А. В части, прилегающей к циркониевому углу, система Си — Zr — Si в работе [2] изучена не была.
Литература
Слтрягин А. П., Квурт О. С.— В сб.: Металло- педение и обработка цветных металлов и сплавов. Труды Ии-та «Гипроцветметобработка», вып. 24. М., «Металлургия», 1965, с. 26—37.
Sprenger II.— J. T.ess-Comiiion Metals, 1974, 34, N 1, 39-71.
Медь — литий — мышьяк
В [I] исследован фазовый состав сплавов системы Си—Li—As в области концентраций, примыкающей к соединениям Li3As и Cu9-5As4. При 640й оба соединения имеют значительные по протяженности области гомогенности в тройной системе. Область гомогенности соединения Li3As продолжается до состава Li2CuAs. Фаза, соответствующая этой об.части гомогенности, имеет гексагональную кристаллическую решетку. Область гомогенности соединения Cu9i5As4 продолжается приблизительно вдоль прямой с отношением (Li + Си) : As = 9 : 4 до состава Li6Cu3As4. Кристаллическая решетка фазы этой области гомогенности соответствует Li6Cu3As4. При 610° кубическая фаза превращается в гексагональную с более узкой областью гомогенности. Приблизительно при 400° образуется еще одна гексагональная фаза, состав которой соответствует формуле Li2Cu2As. При комнатной температуре значительные области гомогенности в тройной системе отсутствуют. Исходящая из соединения Li3As высокотемпературная фаза оказывается распавшейся па изоморфные фазы Li3As и Li2CuAs. В области, которая соответствует при высоких температурах фазе, исходящей из соединения Cu9i5As4, присутствуют изоморфные фазы Li5i8Cu32As4 и Li3-4Cu5 7As4.
Литература
Benda К. V., Juza В.— Z. anorg. und allg. Chern., 1969, 371, N 3/4, 172—192.
Медь — литий — цинк
В системе Си—Li—Zn установлено тройное соединение с составом, близким к LiCuli5Zn0 5 [1]. Соединение имеет кубическую решетку типа MgCu2 с параметром а = 7,10 А. Исследования проводили рентгеновским методом.
Литература
Теслюк М. IO., Олексив Т. И.— Допов1д1 АН УРСР, 1965, № 10, 1329—1331.
Медь — магний — мышьяк
Установлено образование в системе Си— Mg—As тройного соединения MgCuAs [1]. Был выплавлен сплав, содержащий магний, медь и мышьяк в соотношении, соответствующем соединению MgCuAs. Микроструктура этого сплава свидетельствовала о том, что он в основном состоит из соединения. Кристаллы соединения при наблюдении их па микрошлифах имели голубой цвет. Проведено рентгенографическое исследование соединения MgCuAs, которое показало, что оно имеет тетрагональную кристаллическую решетку с параметрами а = 3,95 А, с = 6,22 А, с!а = 1,58 [1].
Литература
Nowotny II., Sibert W.— Z. Metallkunde, 1941, 33, N 12, 391—394.
Медь — магний — никель
Диаграмма состояния Си—Mg—Ni исследовалась методами термического анализа, микроскопическим и рентгеновским методом [1—71. В системе не обнаружено каких-либо тройных соединений. В системе имеется квазибинарный разрез MgNia—MgCu2. В работах [1, 3] принималось, что этот разрез характеризуется непрерывным рядом твердых растворов. Однако авторы [2, 4J делают вывод, что разрез MgNi2 — MgCu2 характеризуется наличием двухфазной области в твердом состоянии и протеканием перитектического превращения. Отсутствие непрерывного ряда твердых растворов на разрезе MgNi2—MgCu2 соответствует тому, что эти фазы имеют кристаллические решетки с различными элементами симметрии и не могут непрерывно переходить друг в друга. В работе [2] построен квазибинарный разрез MgNi2—MgCu2. Температура перитектического превращения определена равной 930°. Как со стороны соединения MgNi2, так и соединения MgCu2 имеют место широкие области твердых растворов, об образовании которых указывалось также в работе 15). Согласно [2), растворимость MgNL в MgCu2 при температуре перитектического превращения — 44 вес. %, а при 700° — 38 вес. %; авторы работы [41 для 700° указывают более низкое значение растворимости MgNi2 в MgCu2 — 32 вес. %.
На рис. 179 представлены проекции поверхностей ликвидуса диаграммы состояния по совокупности работ [1—41. Характеристики имеющих место в системе нопвариаитпых превращений указаны в табл. 41.
Области первичной кристаллизации фаз: MgNi2 — ^Р^Р^д; Mg — Mg егЕе3; Mg2Cu —
£ я « £ к к ^ S СТип реакцииСостав жидкой фазы, вес %«о 0,0К к6 РMgСиNiЕж j± Mg -|- Mg2Cu + Mg2Ni6731,51,5480Рлж + MgCu2z± Mg2Cu + Mg2Ni41,5562,5540Р»ж + MgNi2^MgCu2 -|-Mg2Ni———-700Рзж + MgNi2 ^ a + MgCu2———808£ я « £ к к ^ S СТип реакцииСостав жидкой фазы, вес %«о 0,0К к6 РMgСиNiЕж j± Mg -|- Mg2Cu + Mg2Ni6731,51,5480Рлж + MgCu2z± Mg2Cu + Mg2Ni41,5562,5540Р»ж + MgNi2^MgCu2 -|-Mg2Ni———-700Рзж + MgNi2 ^ a + MgCu2———808Таблица 41. Характеристики нонвариаитных четырехфазных превращений в системе Си—Mg—NiТаблица 41. Характеристики нонвариаитных четырехфазных превращений в системе Си—Mg—NiРис. 179. Проекции поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Mg—NiРИГРис. 180. Изотермический разрез диаграммы состояния системы Си—Mg—Ni при 475° С [4]Рис. 179. Проекции поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Mg—NiРИГРис. 180. Изотермический разрез диаграммы состояния системы Си—Mg—Ni при 475° С [4]
£ я « £ к к ^ S С
Тип реакции
Состав жидкой фазы, вес %
«о 0,0
К к
6 Р
Mg
Си
Ni
Е
ж j± Mg -|- Mg2Cu + Mg2Ni
67
31,5
1,5
480
Рл
ж + MgCu2z± Mg2Cu + Mg2Ni
41,5
56
2,5
540
Р»
ж + MgNi2^MgCu2 -|-Mg2Ni
—
—
—
-700
Рз
ж + MgNi2 ^ a + MgCu2
—
—
—
808
£ я « £ к к ^ S С
Тип реакции
Состав жидкой фазы, вес %
«о 0,0
К к
6 Р
Mg
Си
Ni
Е
ж j± Mg -|- Mg2Cu + Mg2Ni
67
31,5
1,5
480
Рл
ж + MgCu2z± Mg2Cu + Mg2Ni
41,5
56
2,5
540
Р»
ж + MgNi2^MgCu2 -|-Mg2Ni
—
—
—
-700
Рз
ж + MgNi2 ^ a + MgCu2
—
—
—
808
Таблица 41. Характеристики нонвариаитных четырехфазных превращений в системе Си—Mg—Ni
Таблица 41. Характеристики нонвариаитных четырехфазных превращений в системе Си—Mg—Ni
Рис. 179. Проекции поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Mg—Ni
РИГ
Рис. 180. Изотермический разрез диаграммы состояния системы Си—Mg—Ni при 475° С [4]
Рис. 179. Проекции поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Mg—Ni
РИГ
Рис. 180. Изотермический разрез диаграммы состояния системы Си—Mg—Ni при 475° С [4]
е^ЕР^; Mg^Ni—esEPyP^nf, MgCu2—е^Р 3пйР.2; а (тв. р-р Си — Ni) — Си е6Рае4 Ni. Поверхность первичной кристаллизации магниевого твердого раствора обладает ясно выраженной синклинной складкой [3].
Ng, /й?л %
5п5п4040' Sn*MgCuSn*' Sn*MgCuSn*У+МдСибп-^ЛгУ+МдСибп-^Лг5п + MgCuSn^Ng.Sn5п + MgCuSn^Ng.SnMg,Sn*Ng,LutXzMg,Sn*Ng,LutXz8д8д
5п
5п
40
40
' Sn*MgCuSn*
' Sn*MgCuSn*
У+МдСибп-^Лг
У+МдСибп-^Лг
5п + MgCuSn^Ng.Sn
5п + MgCuSn^Ng.Sn
Mg,Sn*Ng,LutXz
Mg,Sn*Ng,LutXz
8д
8д
Фазовые равновесия в системе в твердом состоянии показывает изотермический разрез диаграммы при 475°, приведенный на рис. 180 [41.
Согласно [71, в сплавах разреза MgNia — MgCu2 в области концентраций около 50 вес. % MgCu2 образуется фаза, которая имеет кристаллическую решетку, отличную от решетки фаз MgCu2 и MgNi2.
Литература
1. Koster W.— Z. Metallkunde, 1951, 42, NII, 326—327.
Lieser К. H., Witte И.— Z. Metallkunde, 1952, 43, N 11, 396—401.
Михеева В. И., Бабаян Г. Г.— Докл. АН СССР, 1956, 108, № 6, 1086—1087.
Fehrenbach Р. J., Kerr Н. И’., Niessen Р.— J. Mater. Sei.. 1972, 7, N 10, 1168—1174.
Laves F., Lohberg K. Nachr. Ges. Wiss. Gottingen, 1934, 1, 59—66.
Komura Y., Mitarai M., Nakane A., Tsujimoto S.— Acta crystallogr., 1972, B28, N 3, 976—978.
Komura Y., Nakane A., Mitarai M.— Acta crystallogr., 1972, B28, N 3, 727—732.
Медь — магний — олово
20204о4оMgtuSnMgtuSnMgzSnMgzSn№г№г8080СиСи50508080мд2Симд2СиРис. 182. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Mg—Sn при комнатной температуре [5]Рис. 182. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Mg—Sn при комнатной температуре [5]40Мд, ат. %40Мд, ат. %ос * А*^2ос * А*^2MgCuSn^A^ *A^MgCuSn^A^ *A^Mg2Sn + MgzCu^MgMg2Sn + MgzCu^MgДиаграмма состояния Си — Mg — Sn исследовалась микроскопическим, рентгеновским, термическим и другими методами анализа [1 — 71. В системе установлено два тройных соедине
20
20
4о
4о
MgtuSn
MgtuSn
MgzSn
MgzSn
№г
№г
80
80
Си
Си
50
50
80
80
мд2Си
мд2Си
Рис. 182. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Mg—Sn при комнатной температуре [5]
Рис. 182. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Mg—Sn при комнатной температуре [5]
40
Мд, ат. %
40
Мд, ат. %
ос * А*^2
ос * А*^2
MgCuSn^A^ *A^
MgCuSn^A^ *A^
Mg2Sn + MgzCu^Mg
Mg2Sn + MgzCu^Mg
ния MgCuSn и MgCu4Sn. Соединение MgCuSn затвердевает при 615° и имеет кристаллическую решетку типа CaF2 с параметром а = 6,262 А [31. Соединение MgCu4Sn имеет температуру плавления 750° и кристаллическую решетку, которую можно рассматривать как сверхструктуру кристаллической решетки соединения MgCu2. Параметр кристаллической решетки соединения MgCu4Sn а = 7,030 кХ [4, 7]. Соединение MgCu4Sn и близкое ему по структуре соединение MgCu2 обладают существенными по протяженности областями гомогенности. Размеры этих областей при 400° представлены па рис. 181.
При исследовании диаграммы состояния строилось несколько политермических разрезов. Так в наиболее ранней работе был построен
Мд, ат %Мд, ат %Рис. 181. Области гомогенности медного твердого раствора и соединений MgCu4Sn и MgCu2 при 400° С [7]Рис. 181. Области гомогенности медного твердого раствора и соединений MgCu4Sn и MgCu2 при 400° С [7]
Мд, ат %
Мд, ат %
Рис. 181. Области гомогенности медного твердого раствора и соединений MgCu4Sn и MgCu2 при 400° С [7]
Рис. 181. Области гомогенности медного твердого раствора и соединений MgCu4Sn и MgCu2 при 400° С [7]
разрез Си — Mg,Sn до —25% Mg2Sn. При построении принималось, что разрез квазиби- парпый. Было установлено, что в сплавах разреза имеет место эвтектическое превращение при 690°, эвтектическая точка лежит — 22 % Mg2Sn. Установлена также ограниченная растворимость Mg2Sn в твердой меди, уменьшающаяся с понижением температуры — от — 7 % при температуре эвтектики до —1,3% при 400°.
В работе [5] были построены политермическис разрезы Си — MgCuSn, MgCu2 — Mg2Sn и Mg2Cu — Mg2Sn. Согласно данным этой работы разрез Си — MgCuSn квазибипарпый, причем со стороны меди в сплавах этого разреза образуется эвтектика а -р MgCu4Sn при 720° с эвтектической точкой около 76,5 ат. % Си. Квазибинарным является также разрез Mg2Cu — Mg2Sn, а разрез MgCu2 — Mg2Sn не является квазибинарным и проходит через области существования фазы Mg2Cu. Разрез Mg2Cu — Mg2Sn является простым эвтектическим с температурой эвтектического превращения при — 525° и эвтектической точкой при — 7,5 ат. % Sn.
На рис. 182 представлено изотермическое сечепие диаграммы состоянии при комнатной температуре. Можно видеть, что в равновесии с твердым раствором на основе меди находятся фазы: 8 системы Си — Sn, MgCu4Sn (Х2) и MgCu2 (Z2). Фаза Mg2Sn в равновесии с твердым раствором па основе меди не находится.
Литература
Dahl О. Wiss. Veroffentl. Siemens—Konzern. 1927, 6, 222—234.
Venturello G., Fornaseri M.— Metallurgia ital., 1937, 29, 213—221.
Крипякевич П. И., Гладышеве кий Е. И., Черкашин Е. Е,— Докл. АН СССР, 1950, 75, № 2, 205— 207.
Гладышевский Е. И., Крипякевич П. И., Теслюк М. Ю.— Докл. АН СССР, 1952, 85, № 1, 81 — 84; 1952, 85. № 4, 516.
Теслюк М. Ю., 36. рабгг асгнраштв Льв1вськ. ун-та. Природп. н., Льв1в, 1963, с. 5—10.
Теслюк М. ZO., 36. раб1т асшрашчв Лыйвськ. ун-та. Природн. н., Льв1в, 1963, с. 11—14.
Черкашин Е. Е., Гладышевский Е. И., Теслюк М. Ю.— Изв. Сектора физ. химич. анализа ИОНХ АН СССР, 1956, 27, 212—216.
Медь — магний — серебро
Согласно [1], в работе [2] с использованием рентгеновского метода были определены фазовые области в системе Си — Mg — Ag при комнатной температуре (после медленного охлаждения).
Литература
Metallurg. Abstracts, 1945, 12, N 10, 319.
Guertler IV., Rassmann G.— Metallwirtschaft, 1943, 22, N 3/4, 34—42.
Медь — магний — сурьма
Исследование диаграммы состояния Си — Mg — Sb было проведено с использованием термического анализа, микроскопическим и рентгеновским методом [1—3L В системе установлено одно тройное соединение MgCuSb, обозначенное Т. Соединение Т плавится кои- груентпо при 930° [1] и имеет кристаллическую решетку плавикового шпата с параметром а = 6,152 X. В системе имеются следующие квазибипарные разрезы: Mg2Cu — Mg3Sb2, MgCu2-Mg3Sb2, Си —Mg3Sb2, Сн-Г, Г—Sb, T — Mg3Sb2. Разрез p — T может рассматриваться квазибинарным только при температурах выше 420°. При температуре 420° Р-фаза системе Си — Sb эвтектоидпо распадается па фазы в и Cu2Sb. Фаза Cu2Sb плавится инкон- груентно. В связи с этим разрез Cu2Sb — Т пе является квазибинарным.
На рис. 183 представлены проекции поверхностей ликвидуса диаграммы состояния [3]. Поля первичной кристаллизации фаз: а (тв. р-р па основе Си) — Си е7£,6е14Е'7е8£'1е1; р —ехЕуе6Ри; Cu2Sb — пРЕ.^; Sb — ейЕйе10Е3е3 Sb;
Т Еуе9РЕ2е10Е 3eueg; Mg3Sb2 - e3Z?3e11E7e14£'6 ^5^12^4^4» Mg — Mg e4E4eb; Mg2Cu — е5Е4еугЕье6-, MgCu2 — e6Ee6E6e.;.
Характеристики ионвариантных превращений с жидкой фазой, имеющих место в системе, за исключением превращений, происходящих в двойных системах Си — Mg, Си — Sb и Mg — Sb, указаны в табл. 42.
Наряду с нонвариаптными превращениями при участии жидкой фазы, в системе имеют
Таблица 42. Характеристики ионвариантных превращений в системе Си- Mg—Sb с участием жилкой фазы
К ев
S
Е«
Kg
Реакция
cC P,
C°
7 -
CD CC
E-< а
Состав жидкой фазы, вес. %
X 1 s пя
О св
eg
Sb
Си
Mg
Ед
ж Я о + Т + р
610
31
67,5
1,5
[3[
Е»
ж ji Sb -|- Cu2Sb -р 7'
510
75,5
24
0,5
[31
ж ^ Sb + Т + Mg3Sb2
560
94
3
3
[3]
е4
ж jt Mg + Mg2Cu + Mg3Sb2
470
6
29
65
[31
Е,
ж j± Mg2Cu + MgCu2 Д-
4~ MgsSb2
540
2
64
34
[3|
Е»
ж ^ a + Mg3Sb2 + MgCu2
685
14
76,5
9,5
|3|
Ед
ж ^ a -|- T -j- Mg3Sb?
695
20
74,5
5,5
131
Р
ж + p ^ Cu2Sb 4- T
-560
57
38
5
|31
е&
ж у a 4- T
720
20,7
75
4,3
131
ев
ж^а-\-Т
730
23
72
[11
fo
ж ^ p 4- T
630
51
43
6
[3]
е10
ж ^ Sb 4- T
570
93
5
2
[31
е12
ж ^ Mg2Cu 4- Mg3Sb2
555
—.
—
—
131
с1з
ж ^ MgCu2 4- Mg3Sb2
720
10
73
17
[3]
е14
ж jg a -j- Mg3Sb2
720
20
74
6
131
Рис. 183. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Mg—SbРис. 183. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Mg—SbРис. 184. Изотермическое сечение диаграммы состоя-Рис. 184. Изотермическое сечение диаграммы состоя-
Рис. 183. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Mg—Sb
Рис. 183. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Mg—Sb
Рис. 184. Изотермическое сечение диаграммы состоя-
Рис. 184. Изотермическое сечение диаграммы состоя-
место понвариантпые превращения, в которых участвуют только твердые фазы. Это — эвтектоидное превращение (3 j± Т -|- CuzSb 4- е. Указанное превращение протекает при — 400°, состав |3-фазы — 41,7% Sb, 58% Си, 0,3% Mg. Следующее нонвариаитное превращение в твердом состоянии [3 + а ^ Т 4- е; оно предшествует вышеупомянутому эвтектоидному превра- щснию, протекает при несколько более высокой температуре и составе Р фазы — 38% Sb, 61 % Си, 1% Mg.
Па рис. 184 представлено изотермическое сечение диаграммы состояния при комнатной температуре 131. Следует отметить, что магний и сурьма заметно растворимы в твердой меди. В равновесии с твердым раствором на основе меди находятся фазы е (двойной системы Си — Sb), Т (MgCuSb), Mg3Sbz и MgCu2.
Литература
Scheil Е., Sibert W.— Z. Metallkunde, 1941, 33, № 12, 389—391.
Nowotuy IL, Sibert W.— Z. Metallkundc, 1941, 33, N 12, 391—394.
Dobbener R., Vogel R.— Z. Metallkundc, 1959, 50,
N 7, 412416.ния системы Cu—Mg— во при
Ng
Медь — магний — титан
Результаты исследования диаграммы состояния Си — Mg — Ti со стороны меди представлены в работе [I]. Исследование проводилось путем изучения микроструктуры сплавов и, невидимому, путем использования термического анализа. На рис. 185 приведены проекции линий моновариаптпых превращений и линий максимальной растворимости титана и магния в твердой меди ^аа^. На рис. 186 приведено изотермическое сечение диаграммы при 700°. В твердом состоянии в равновесии с твердым раствором на основе меди (а) находятся только фазы, прилегающих двойных систем: Ti2Cu7 и MgCu2. При кристаллизации в системе имеет место понвариантное перитектическое превращение ж ф- Ti2Cu7 j± а + MgCu2, которое протекает при 780°. Точка Р па рис. 185 соответствует составу жидкой фазы, участвующей в этом превращении. На рис. 185 обозначен также четырехугольник, ограничивающий составы, в которых происходит указанное перитектическое превращение. Титан и магний увеличивают растворимость друг друга в твердой меди.
Литература
Zwicker U., Kals'h Е., Nischimura Т., Ott D., Seii*storfer IL- Metall, 1966, 20, N 12, 1252-1255.
Медь — магний — цинк
Диаграмма состояния Си — Mg — Zn исследовалась в работах [1—9] методами термического, микроскопического и рентгеновского анализов. Двойные системы Си — Mg, Си — Zn и Mg — Zn, прилегающие к тройной системе Си — Mg — Zn, характеризуются образованием большого числа конгруептно и инкопгруентно плавящихся соедипепий. В тройной системе образуется два тройных соединения. Соединение MgCuZn (7) дает на диаграмме открытый максимум. Опо плавится при 819° [4]. Согласно [5], температура плавления этого соединения — около 840°. Соединение MgCuZn (Т) дает непрерывный ряд твердых растворов с соединением MgCu2 двойной системы Си — Mg. Соединение V имеет, согласно [4], состав Mg2CuZn4. Это соединение образуется по перитектической реакции при 720°.
На рис. 187 представлены проекции поверхностей ликвидуса диаграммы, согласно [4], перестроенные в вес. %. Для диаграммы характерно большое поле кристаллизации фазы Т, магниевого твердого раствора и фазы Mg2Cu. Поля первичной кристаллизации остальных фаз: V — Р4п9Р6Рьп10; а (тв. р-р на основе меди) — Си e6£2n8;0 — п8Е2е6Рххпч; у —
Pj^n^ioPei ' — п&Рю^sP8n5; е — n^PgP^nv, тв.
р-р на основе цинка — п^Р^е^ Zn; MgZn5 — е4Р.]Р8Р9Р6Р9п3, MgZn2 (ц) — n^Pбик^а^з^; MgZn — n2P3PxP2es и X — e3P2nv Согласно [4], поверхности ликвидуса обладают сложным очертанием. Поле фазы Т имеет седлообразный перегиб по линии, соединяющей точки состава соединений MgCuZn и MgCu2. Имеются складки, отвечающие разрезам, которые фаза Т дает с другими соединениями и компонентами.
Разрезы Mg — Т, Mg2Cu — Т, MgCu2 — Т являются квазибинарными.
В системе имеют место тринадцать попвари- антных четырехфазных превращений: два эвтектических и одиннадцать перитектических. Кроме того, имеют место пять понвариаптпых трехфазных превращений (не считая происходящих в двойных системах) — три эвтектических и два перитектических. Характеристики нон- вариантных превращений указаны в табл. 43.
На рис. 188 представлен политермический разрез, проходящий через соединение Т : : MgCu2 — MgZn2 [41. В части MgCu2 — Т этот разрез квазибинарный, а в части Т — MgZn2 — не квазибинарный. В работе [5] разрез MgCu2 — — MgZn2 рассматривался как квазибинарный, причем в части Т — MgZn2 этого разреза протекает два перитектических превращения: ж ф- f Л j± фаза типа MgNi2 (при 716°) и ж ф- фаза типа MgNi2 j± MgZn2 (при 000°). Поскольку в работе [5] строился только один разрез, соединяющий фазы Лавеса MgCu2 — MgZn2, результаты работы [4] заслуживают предпочтения. Пределы области твердого раствора MgCu2 — Г по данным [5] оказались близкими к определенным в работе [41: около 70 вес. % MgZn2 при 716° и 62 вес. % MgZn при 500°.
Таблица 43. Нонвариаптпые превращения в системе Си—Mg—Zn [4]
к « к к к
V “с
A tr ь
Реакция
Состав жидкой фазы, вес.%
Q 5
S Н
Mg
Си
Zn
Ег
ж Л Mg ф- MgaCu ф- Т
57,7
25,7
16,6
450
R»
ж^Т ф- а ф- р
5,8
52,0
42,2
698
Pi
ж ф- Т Л Mg -ф- MgZn
44,2
6,8
49,0
390
Рм
ж ф- Mg л X ф- MgZn
46,0
3,1
50,9
345
Рз
ж ф- MgZn2 Л Г -f MgZn
43,0
2,7
54,3
425
Р»
ж ф- V ^ Т ф- MgZn2
21 7
1,3
77
550
Р.5
ж ф- V ji MgZn2 -г MgZn5
6,5
1,1
92,4
390
Рб
ж ф- Т ji V ф- MgZn5
6,7
2,6
90,7
540
Р?
ж ф- е ji MgZn5 ф- Zn
2,6
3,5
93,9
407
Р8
ж ф- 6 ji MgZn5 ф- е
3,5
8,3
88,2
500
Р»
ж ф- Т ji MgZns ф- б
3,8
10,2
86,0
532
Рщ
ж ф- у ji 7’ ф- б
3,7
15,8
80,5
610
Ри
Ж Р 5± У 6
5,3
29,4
65,3
685
пв
ж Л Mg2Cu + 7
39,3
55,5
5,2
550
е7
ж ji Mg 4- Т
59,1
20,2
20,7
457,5
f8
ж^Т ф- р
5,1
46,7
48,2
712,5
»9
ж-VT ЛГ
13
15,5
71,5
720
п10
ж ф- V Л MgZn2
15,4
1,6
83
610
Рис. 185. Проекции линий моновариантных превращений и линий максимальной растворимости титана и магния в твердой меди (ataa2) на диаграмме состояния системы Си—Mg—TiРис. 185. Проекции линий моновариантных превращений и линий максимальной растворимости титана и магния в твердой меди (ataa2) на диаграмме состояния системы Си—Mg—TiРис. 187. Проекции поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Mg—Zn [4]Рис. 187. Проекции поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Mg—Zn [4]
Рис. 185. Проекции линий моновариантных превращений и линий максимальной растворимости титана и магния в твердой меди (ataa2) на диаграмме состояния системы Си—Mg—Ti
Рис. 185. Проекции линий моновариантных превращений и линий максимальной растворимости титана и магния в твердой меди (ataa2) на диаграмме состояния системы Си—Mg—Ti
Рис. 187. Проекции поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Mg—Zn [4]
Рис. 187. Проекции поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Mg—Zn [4]
Рис. 186. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Mg—Ti при 700° С
Рис. 188. Политермический разрез MgCu2—MgZn2 [4]
В работе [7] область твердых растворов MgCu2 — Т па диаграмме состояния подробно исследовалась рентгенографически.
Авторами работы (81 па разрезе MgCus — MgZn2, помимо вышеуказанной фазы с решеткой типа MgNi2, обнаруженной в [5], была найдена гексагональная фаза, соответствующая составу MgCu0,uZnli89 (а = 5,184 А, с = 38,08 А).
Литература
Laces F., Lohberg К.— Nachr. Ges. Wiss. Gottingen, 1934, 1, 59—66.
Koster W.— Z. Metallkunde, 1948, 39, N 11, 352— 359.
Михеева В. И., Крюкова О. Н.— Изв. Сектора физ,- химич. анализа ИОНХ, АН СССР, 1949, 19, 126— 133.
Михеева В. И., Крюкова О. И. Изв. Сектора физ.- химнч. анализа ИОНХ АН СССР, 1950, 20, 76—93.
Lieser К. И., Witte Н.— Z. Metallkunde, 1952, 20, 76—93.
Гладышевский Е. И., Черкашин Е. Е.— ЖНХ, 1956, 1, № 6, 1394—1401.
Глабышевский Е. И., Кринякевич П. И.— Изв. Сектора физ,- химич. анализа ИОНХ АН СССР, 1956, 27, 209—211.
Крип? якевич П. I., Меелъник Е. В.— Доповцц АП УРСР, сер!я А., 1971, № 11, 1046—1048.
Komura У., Mitarai М., Nakane A., Tsujimoto S.— Acta crystallogr., 1972, В28, N 3, 976—978.
Медь — марганец — никель
Диаграмма состояния Си — Мп — N1 исследовалась с использованием термического анализа, микроскопического, рентгеновского и других методов исследования [1—7]. При высоких температурах медь, марганец и никель, в соответствии со строением двойных диаграмм Си — Ni, Си — Мп и Мп — Ni, образуют почти непрерывный ряд твердых растворов с гране-
цептрированной кубической кристаллической решеткой. Область твердых растворов с грапе- центрировапной кубической решеткой оканчивается вблизи марганцевого угла диаграммы состояния и, согласно (4], отделена от области твердого раствора меди и никеля в у-Мп, имеющем гранецентрированную тетрагональную решетку, узкой двухфазной областью. Обе фазы — твердый раствор меди, никеля и марганца с ГЦК решеткой и твердый раствор на основе у-Mn с тетрагональной решеткой — под микроскопом неразличимы вследствие того, что одинаково травятся. Эти фазы различаются лишь при рентгенографическом исследовании. При 1000° двухфазная область, разделяющая однофазные области твердых растворов с кубической и тетрагональной грапецеитрированными решетками, проходит при 13—18 % Мп [4].
Па рис. 189 представлены построенные в наиболее ранней работе [11 изотермы поверхностей ликвидуса и солидуса диаграммы состояния Си — Мн — Ni. Хотя в этой работе был сделан вывод о наличии в системе непрерывного ряда твердых растворов, тем не менее представленные результаты в основном, очевидно, правильно изображают ход поверхностей. Для обеих поверхностей характерно наличие прогиба, который соответствует минимумам линий ликвидуса и солидуса в двойных системах Си — Мп и Мп — Ni.
Изменение свойств сплавов при термообработке и проведенные в связи с этим исследова пия структуры показали, что твердый раствор с ГЦК решеткой при низких температурах распадается с образованием фазы MnNi, представляющей собой упорядоченный твердый раствор с гранецентрированной тетрагональной решеткой.
Па рис. 190 представлено изотермическое сечение диаграммы при 450 С [5]. С повышением температуры двухфазная область а 4(Г (где а — твердый раствор меди, никеля и марганца с ГЦК решеткой, а О' — фаза на основе соединения MnNi) сужается и исчезает.
В соответствии с полиморфными превращениями марганца в твердом состоянии в системе при высоких содержаниях марганца имеются также фазовые области, в которых в равновесии с твердым раствором с ГЦК решеткой присутствуют фазы на основе а и [5-Мп.
Литература
Parravano N.— Intern. Z. Metallogr., 1913, 4. 171 — 202.
Averbach В. L.— Metals and Alloys, 1941, 13, N 6, 730—733; 14, N 1, 47—51.
Samans С. H., Brayton С. C., Drake Ц. L., Litchfield £.—Trans. ASM, 1949, 41, 961—984.
Zwicker U.— / Metallkunde, 1951, 42, N 11, 331 — 335.
I
г
I
1
I
)
I
i r
Чжап-Ваочап. Изв. вузов. Цветная металлургия, 1958, № 5, 107-115.
Schiirmann Е., Prinz. В.— Z. Metallkunde, 1974, 65, N 8, 535—539.
Schiirmann. E., Prinz B.— Z. Metallkunde, 1974, 65, N 9, 593—598.
Медь — марганец — олово
Диаграмма состояния Си — Мп — Sn исследовалась с использованием микроскопического, рентгеновского и других методов исследования [1—9]. В области составов порядка 5—30 ат. % Sn и 10—40 ат. “о Мп в системе имеется широкая область P-фазы, которая образует с Р-фазой системы Си — Sn непрерывный ряд твердых растворов [31. Фаза р стабильна лишь при высоких температурах, однако может быть зафиксирована путем закалки; опа имеет ОЦК кристаллическую решетку с упорядоченным расположением атомов, отвечающим соединению MnCu3Sn. Согласно [3J, упорядоченная структура в P-фазе, по-видимому, устойчива вплоть до температуры плавления; во всяком случае при 630 па рентгенограммах наблюдались линии сверхструктуры. При понижении температуры P-фаза распадается. При этом, согласно наиболее поздней работе [8], образуется соединение MnCu4Sn, которое имеет кубическую кристаллическую решетку. Согласно [6], p-фаза эвтектоидпо распадается па а- и 6'- фазы. Фаза 6' при наблюдении микрошлифов похожа па p-фазу системы Си — Sn, но, по- видимому, имеет гексагональную решетку. Температура эвтектоидного распада P-фазы па а- и б'-фазы изменяется с изменением содержания
Рис. 189. Изотермы поверхностей ликвидуса (сплошные линии) и солидуса (штриховые линии) системы Си— Ni—Мп
Рис. 190. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Мп—Ni при 450° С
189
Рис. 191. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—Мп—Sn при 350 («), 450 (б), 550 (в) и 650° С (г) [5]
191
марганца [6]: для сплавов без Мп она составляет 520°, а с увеличением содержания Мп вначале увеличивается, достигая максимального значения —610° при 13 % Мп, и затем снижается до 550° при 20% Мп. В работе [4] делается вывод, что при распаде p-фазы образуется соединение с формулой Mn4CugSn, имеющее ГЦК решетку. Указывается также па образование в этой области концентраций соединения состава MnCu5Sn2 [2, 5].
На рис. 191 представлены изотермические сечения диаграммы в области медного угла при 350—650°, согласно данным работы [5].
Рис. 192. Границы области несмешиваемости в системе Си—Мп—S
В равновесии с твердым раствором на основе меди (а) находятся в зависимости от температуры фазы Р, у, е иб. Фазы у и е образуются в системе Си — Sn, а © фаза — при распаде р- фазы. Согласно [6], в равновесии с твердым раствором па основе меди находятся лишь фазы р и 6', представляющая собой продукт распада Р-фазы.
Параметры решетки соединений: MnCu2Sn — 6,1608 A [3J, 6,176 А [8], 6,161 А [4]; MnCu4Sn - 6,982 А [8], 6,988 А [9]; Mn4Cu8Sn - 6,9658 А [4].
Литература
Heusler F.— Z. anorg. Chern., 1914, 88, 185.
Vero J.— Mitt, berghiittenmann. Abt. ungar Hoch- schule Berg-Forstwes., Sopron, 1933, 5, 128—155.
Carapella L. A., Ilultgren R. H.— Trans. AIMMB, 1942, 147, 232 242.
Valentiner S.— Z. Metallkunde, 1953, 44, N 2, 59 — 64.
Funk C. W., Rowland. J. A.— J. Metals, 1953, 5, N 5, 723—725.
Blade J. C., Cuthbertson J. W.— J. Inst. Metals, 1953, 82, N 1, 17-24.
Taglung P., Asch G.— C. r. Acad. sci. Paris, 1954, 238, 2500—2502.
Meyers M. A., Rund С. O., Barrett C. S.— J. Appl. Crystallogr., 1973, 6, N 1, 39—41.
Гладышевский E. IL, Крипякевич П. И., Tec- люк M. Ю., Заречнюк О. С., Кузьма Ю. В.— Кристаллография, 1961, 6, 267—268.
Медь — марганец — сера
В работе [1] методами термического анализа и исследования микроструктуры семи сплавов было изучено строение диаграммы состояния Си—Мп—S до соединений CuS и MnS. В изученной области концентраций образуются лишь фазы, встречающиеся в соответствующих двойных системах: твердый раствор меди с марганцем (a), MnS, Cu2S, CuS. В равновесии с твердым раствором на основе меди находятся фазы Cu2S и MnS. В системе имеет место область несмешиваемости в жидком состоянии, границы которой указаны ла рис. 192. Па стороне Си—S границы этой области соответствуют 2 и 17% S.
Литература
Meissner К. L.— Forscbungsarb. Metallkunde, 1922, N 4, 1—46.
Медь — марганец — серебро
Диаграмма состояния Си—Мп—Ag исследовалась с применением методов термического анализа и изучения микроструктуры сплавов [1]. Для системы характерно наличие области несмешиваемости в жидком состоянии, которая связана с несмешиваемостью в двойной системе Ag—Мп. При увеличении содержания меди область несмешиваемости в жидком состоянии сужается, и при концентрации меди несколько более 30% расслаивание в жидкой фазе отсутствует. Двойных и тройных соединений в системе не образуется. В системе имеет место одно моиовариантпое трехфазпое превращение. В это превращение переходит перитектическое превращение в двойной системе Ag—Мп и эвтектическое превращение в двойной системе Си—Ag. Вследствие этого можно предполагать, что в области, примыкающей к Ag—Мп стороне тройной системы, мои вариантное превращение является перитектическим, а в области, примыкающей к Си — Ag стороне,— эвтектическим. В системе образуются ограниченные твердые растворы: на основе Си — Мп (при этом принимается, что медь и марганец в твердом состоянии неограниченно растворимы друг в друге) и на основе серебра.
Построенная в работе [1] диаграмма представлена на рис. 193. Область несмешиваемости в жидком состоянии ограничена линией пгхКт,. Температура монотсктического превращения в
МпМп
Мп
Мп
двойной системе Ag—Мп—1210°. Линия мо- новариантного превращения — пе (п и е — перитектическая и эвтектическая точки в двойных системах). Температура перитектического превращения (в системе Ag—Мп) — 980°, температура эвтектического превращения (в системе Си — Ag) — 779°. Линия пе делит поверхность ликвидуса па части, соответствующие выделению первичных кристаллов на основе Си—Мп и па основе серебра. Линии агЬг и CjC2 ограничивают соответственно области твердых растворов на основе Си — Мп и серебра при 700°. Полученные [1] результаты указывали на то, что с понижением температуры должны уменьшаться области твердых растворов.
Литература
Keinert М.— Z. phys. Chern., 1931, Abt. А, 156, N 4, 291—303.
Медь — марганец — сурьма
В системе Си—Мп—Sb с использованием микроскопического и рентгеновского методов установлено образование тройного соединения MnCuSb [1, 2]. Соединение MnCuSb имеет кристаллическую решетку плавикового шпата (С7-тип) с параметром 6,054 кХ.
Литература
Nowotny Н., Glatzl В.— Monatsh. Chemie, 1952, 83, N 1, 237—241.
Castelliz L.— Monatsh. Chemie, 1952, 83, N 6, 1314— 1317.
Медь — марганец — углерод
Установлено [1], что растворимость углерода в сплавах меди с марганцем увеличивается с повышением содержания марганца; при темпе-
Рис. 193. Проекции ликвидуса диаграммы состояния
системы Си—Мп—Ag
а» Мп
Л» 0,5.
Рис. 194. Растворимость углерода в сплавах Си—Мп в расплавленном состоянии при 1000, 1262 и 1265° С
0,4
Nn, вес. %
Рис. 195. Изотермические сечения диаграммы состояния Си—Ми—Се при 800 (а) и 20° С (б)
дг*СеСи6
<£*СеСиь*Мп
ратурах 1262—1265° от 0,013% для сплава с 1 вес. % Мп до 6,75% для чистого Мп. Изменение растворимости углерода в расплавленных сплавах Си—Мп в зависимости от состава показано на рис. 194. Согласно [2], в системе Си—Мп—С в твердом состоянии образуют ся лишь карбиды марганца: Мп4>82С, Мп3С, Мп2176С. Эти карбиды находятся в равновесии с твердым раствором Си—Мп с ГЦК решеткой при 800°.
Литература
Anderson J. В., Bever М. В.— Trans. AIMME, 1947, 171, 119—129.
Schmahl N. G.— Z. anorg. und allg. Chern., 1951, 266, N 1—3, 1—29.
Медь — марганец — фосфор
Рентгеновским методом исследовали фазовый состав в твердом состоянии сплавов, лежащих на разрезах с постоянным содержанием фосфора: 25 и 33 ат. % [1]. Первый разрез проходил через соединения Мн3Р и Си3Р. При исследовании сплавов этого разреза было установлено, что соединения Мп3Р и СиэР характеризуются отсутствием заметной растворимости в них третьего компонента. Образец, содержащий 25 мол. % Мп3Р, содержал тройное соединение, состав которого не был определен. Соединение имело гексагональную кристаллическую решетку. При исследовании второго разреза, который проходил через соединение Мп2Р и двойной сплав системы Си—Р, отвечающий формуле Си2Р, было установлено, что фосфид Мп2Р может растворять значительное количество меди. В пересчете на состав фиктивного соединения Си2Р величина растворимости составила около 20 мол.%.
Литература
Nowotny Н., Henglein Е.— Monatsh. Chern., 1948, 79, N 5, 385—393.
Медь — марганец — церий
В работе [1] микроскопическим методом определялась совместная растворимость марганца и церия в твердой меди при 800 и 20° и границы фазовых областей в медном углу системы Си — Мп — Се при этих температурах. Результаты исследования представлены на рис. 195. Согласно полученным данным в равновесии с твердым раствором на основе меди находятся марганцовистая фаза и CeCu6. С понижением температуры растворимость марганца и церия в твердой меди снижается.
Литература
Лысова Е. В., Корольков А. М.— В кн.: Общие закономерности в строении диаграмм состояния металлических систем. М., «Наука», 1973, с. 163—173.
Медь — марганец — цинк
Диаграмма состояния Си—Мп—Zn исследовалась методами термического анализа, микроскопическим, рентгеновским и путем изучения свойств сплавов ]1—12]. Согласно последней работе [12], в системе образуется тройное соединение Т, имеющее состав (в вес. %): около 30% Мп. 35% Си, 35% Zn. Соединение имеет кубическую кристаллическую решетку с параметром а = 6,979 А. Образование соединения происходит в результате фазовых превращений в твердом состоянии. Температура распада соединения при нагреве 502°. На образование тройного соединения в центральной части системы указывалось также в работах [6, 9]. Это соединение было обозначено 5, однако состав его установлен не был. Согласно [9], фаза £ появляется в сплавах политермического разреза с постоянным содержанием 60% Си при температурах ниже 400—600° и концентрациях марганца порядка 3—38%. По данным [9] фаза £ имеет гранецентрироваппую кубическую решетку с параметром а = 6,90—6,99 А. Наиболее подробно превращения в твердом состоянии были изучены в работе [12]. На рис. 196 представлены проекции поверхности ликвидуса, которые были построены в этой работе. Области кристаллизации первичных кристаллов фаз указаны на рисунке. Вблизи цинкового угла системы следует также предполагать область первичной кристаллизации фазы т] — твердого раствора па основе цинка. Нонвариантные четырехфазные превращения, происходящие при кристаллизации сплавов Си—Мн—Zn, указаны в табл. 44.
Таблица 44. Поивариантные четырехфазные превращения в системе Си—Мп—Zn
Критическая точка, отвечающая составу жидкости
Реакция
Температура , °C
рг
ж + a jt р }- рр
799
ж + р J? £е + у
786
р3
ж т Ро ^ е т У
713
р.
ж i у j± е + 6
682
Превращение в твердом состоянии
Ре^а+Р+'Г
490
То же
ре-р+у-пТ
473
Ре^ Т + 6 + Р
477
Рис. 196. Проекции поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Мп—Zn [12]Рис. 196. Проекции поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Мп—Zn [12]Рис. 197. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—Мп—Zn при температурах 815, 704, 648 и 593° С [10]Рис. 197. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—Мп—Zn при температурах 815, 704, 648 и 593° С [10]
Рис. 196. Проекции поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Мп—Zn [12]
Рис. 196. Проекции поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Мп—Zn [12]
Рис. 197. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—Мп—Zn при температурах 815, 704, 648 и 593° С [10]
Рис. 197. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—Мп—Zn при температурах 815, 704, 648 и 593° С [10]
В работах [4, 5] в системе установлено четырехфазное нонвариаптпое превращение ж + V ^ 8 + 6, которое протекает при 610°.
Согласно [7, 81, между гексагональной фазой е системы Zn—Мп (с — 30 ат. % Zn) и гексагональной фазой е системы Си — Zn существует непрерывный ряд тройных твердых растворов. В работе [10] принимается образование непрерывного ряда твердых растворов также между фазами Р систем Zn—Мп и Си—Zn и фазы а (твердый раствор па основе меди) с твердым раствором на основе умп- Построенные в [101 изотермические сечения диаграммы состояния Си — Мп — Zn представлены на рис. 197. Непрерывный ряд твердых растворов Р и аси — Ума, согласно [101, имеет место лишь при достаточно высоких температурах. При понижении температуры области твердых растворов р и аСп — Тми перестают быть непрерывными. Согласно [12], p-фазы систем Zn — Мп и Си—Zn не образуют непрерывных твердых растворов. Кроме того, в структуре сплавов может присутствовать тройное соединение Т, о котором говорилось выше. В твердом состоянии в системе имеют место четырехфазпые нонва- риаптные превращения, характеристики которых указаны в табл. 44. Фаза р в системе Zn — Мп в этой таблице (а также на рис. 196) обозначена р6.
Марганец приводит к понижению температуры упорядочения р ^ Р' с 466° в двойном
сплаве Си—48,7 % Zn до 402° в точке максимальной растворимости Мп в тройном твердом растворе Р'.
Литература
Grullet L.— Rev. metallurgic, 1905, 2, 105; 1906, 3, 174.
Carpenter H. С. Н.— J. Inst. Metals, 1912, 8, 68.
Heike W., Ledebur К.— Ъ. Metallkunde, 1924, 16, N 10, 380—381.
Heusler O.— Z. anorg. und allg. Chemie, 1927, 159, N 1/2, 37-54.
Heusler O.— Z. Metallkunde, 1928, 20, N 1, 33—35.
Bauer O., Hansen M.— Z. Metallkunde, 1933, 25, N 1, 17—22.
Moeller K.— Naturwissenschaften, 1939, 27, N 11, 176.
Moeller K.— Z. Metallkunde, 1943, 35, N 1, 27— 28.
Dean R. S., Long J. R., Graham T. R., Feus- tel R. G.— Trans. AIMME, 1946, 166, 185-196.
Graham T. R., Long J. R., Armantrout С. E., Roberson A. IL— J. Metals, 1949, 1, N 10, 675—682.
Haworth J. B., Hume-Rothery W.— Philos. Mag., 1952, 43, N 341, 613—631.
Watanabe Hisafuji, Kono Norio, Gonda Mineo.— J. Japan Inst. Metals, 1972, 36, N 4, 297—305.
Медь — марганец — цирконий
В работе [1] микроскопическим методом и измерением электросопротивления построены изотермические сечения при 800 и 20° диаграммы состояния Си—Мп—Zr в области, примыкающей к медному углу. Сечения представлены на рис. 198. В равновесии с твердым раствором на основе меди находятся марганцовистая фаза и соединение ZrCu3. С понижением температуры растворимость циркония и марганца в твердой меди снижается.
Литература
Корольков А. М., Лысова Е. В.— В сб.: Металловедение цветных металлов и сплавов. М., «Наука», 1972, с. 34—37.
Медь — молибден — никель
Диаграмма состояния Си—Мо— Ni исследовалась методами термического анализа, путем изучения микроструктуры и рентгеновским методом [1—2]. Двойная система Си—Мо характеризуется значительной областью несмешиваемости в жидком состоянии, а двойная система Си—Ni наличием непрерывного ряда твердых растворов. Эти две особенности двойных систем определяют основные особенности и тройной системы.
Тройных соединений в системе не образуется. Область несмешиваемости в жидком состоянии, характерная для двойной системы Си—Мо, при увеличении содержания никеля сужается.
На рис. 199 представлены проекции линий мо- новариантных превращений на концентрационный треугольник [1]. Область несмешиваемости в жидком состоянии ограничена линией Си N\ N2 КМо Мх Мо. Критическая точка К на этой линии соответствует предельным составам жидких фаз на основе меди и молибдена, находящихся в равновесии. Точка К отвечает составу: 15,5% Мо, 49% Ni, 35,5% Си и температуре около 1320е. В системе имеют место три нонва- риаитных четырехфазпых превращения. Первое превращение: жмо + Мо (тв. р-р) -> жСи + + MoNi; состав жидкой фазы па основе молибдена жМо отвечает точке Мъ состав жидкой фазы на основе меди отвечает точке Nx, превращение протекает при —1500". Второе превращение: жМо -*жСи + MoNi + а, где а — твердый раствор на основе меди и никеля; состав жидких фаз, участвующих в этом превращении, дается точками жмо — М^, же» — Na, температура превращения —1300'. Третье нонвариантное превращение: жси + MoNi-> —> Мо (тв. р-р) + а; не указан состав жидкой фазы, участвующей в этом превращении (положение точки Л/3), а также ход линий мопо- вариантпых превращений, исходящих из этой точки, ввиду того, что опи очень близко проходят друг от друга.
Растворимость меди и никеля в твердом раст воре на основе молибдена составляет в сумме 1,5—2 вес. % [1]. Молибден практически нерастворим в твердой меди и значительно растворим в твердом никеле. В соответствии с этим с увеличением содержания никеля растворимость молибдена в медноникелевом твердом растворе а увеличивается.
На рис. 200 представлены изотермы растворимости молибдена в твердом растворе а при 900 и 1100° [2]. На этом же рисунке штриховыми линиями схематически обозначены фазовые области на диаграмме в твердом состоянии.
Литература
Dreibhoh.— Z. phys. Chcm., 1924, 108, N 1/2, 1—50.
Козлова P. Ф., Рабкин В. Б., Блинова Н. В.— Порошковая металлургия, 1973, № 2, 65—70.
Медь — молибден — ниобий
Методом, основанным па электромагнитном разделении металлических фаз, построены изотермические сечения диаграммы состояния Си—Мо—Nb при 2100 и 1900° [1]. Сечения представлены на рис. 201. При 2100° в системе имеются 5 фазовых областей: 1) однофазная область жидкой фазы, простирающаяся из системы Си—Nb в тройную систему до ~ 50% Мо; 2) двухфазная область жидкость + твер-
Мп, бес %Мп, бес %Рис. 200. Изотермы растворимости молибдена в медио- никелевом твердом растворе при 900 и 1100" (сплошные линии) и границы фазовых областей в твердом состоянии (штриховые линии)Рис. 200. Изотермы растворимости молибдена в медио- никелевом твердом растворе при 900 и 1100" (сплошные линии) и границы фазовых областей в твердом состоянии (штриховые линии)Мп, вес. %Мп, вес. %198198
Мп, бес %
Мп, бес %
Рис. 200. Изотермы растворимости молибдена в медио- никелевом твердом растворе при 900 и 1100" (сплошные линии) и границы фазовых областей в твердом состоянии (штриховые линии)
Рис. 200. Изотермы растворимости молибдена в медио- никелевом твердом растворе при 900 и 1100" (сплошные линии) и границы фазовых областей в твердом состоянии (штриховые линии)
Мп, вес. %
Мп, вес. %
198
198
Рис. 198. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—Mu—Zr при 800 (а) и 20' С (б)
Рис. 199. Проекции линий моновариантных превращений в системе Си—Мо—Ni
дый раствор молибдена с ниобием; 3) область несмешиваемости в жидком состоянии, в которой присутствуют две жидкие фазы жг и ж2; 4) трехфазная область, в которой в равновесии находятся две жидкие фазы; 5) твердый раствор молибдена с ниобием. При 1900° сечение проходит через две фазовые области: однофазную область жидкой фазы и двухфазную область, в которой жидкая фаза находится в равновесии с твердым раствором молибдена с ниобием.
Литература
Allibert С., Wicker A., Driole J., Bonnier Е.— Rev. pbys. appl., 1970, 5, N 3, 449—453. Rev. intern, ha- utes temperat. et refract., 1970, 7, N 1, 45—49.
Медь — молибден — хром
Диаграмма состояния Си—Мо—Ст исследовалась методами термического анализа и микроструктуры литых сплавов. Обе двойные системы Си—Мо и Си—Сг характеризуются наличием несмешиваемости в жидком состоянии. При этом в случае системы Си—Мо область несмешиваемости простирается практически от 0 до 100% Мо, а в системе Си—Сг от 38 до 93,5% Сг. Между собой молибден и хром образуют диаграмму состояния эвтектического типа. В соответствии с наличием несмешиваемости в двойных системах Си—Мо и Си—Сг тройная система Си—Мо—Сг также имеет область несмешиваемости в жидком состоянии. На рис. 202 представлена проекция поверхности области несмешиваемости (с нанесенными изотермами) и линий моновариантных превращений. Точки т1 и т2 на рис. 202 соответствуют концентрации сплавов, находящихся в равновесии при монотектическом превращении в системе Си—Сг; ег и е2 — эвтектические точки в системах Мо—Сг и Си—Сг. Область
Рис. 201. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—Мо—Nb при 2100 («) и 1900° С (б)Рис. 201. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—Мо—Nb при 2100 («) и 1900° С (б)Рис. 202. Проекции поверхности несмешиваемости в жидком состоянии и поверхностей ликвидуса в системе Си—Мо—СгРис. 202. Проекции поверхности несмешиваемости в жидком состоянии и поверхностей ликвидуса в системе Си—Мо—Сг
Рис. 201. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—Мо—Nb при 2100 («) и 1900° С (б)
Рис. 201. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—Мо—Nb при 2100 («) и 1900° С (б)
Рис. 202. Проекции поверхности несмешиваемости в жидком состоянии и поверхностей ликвидуса в системе Си—Мо—Сг
Рис. 202. Проекции поверхности несмешиваемости в жидком состоянии и поверхностей ликвидуса в системе Си—Мо—Сг
несмешиваемости в жидком состоянии ограничена линиями m.>N Си и mtM Мо. Поверхность области несмешиваемости имеет ложбину вдоль линии VIN. Поверхность ликвидуса со стороны системы МоСг ограничена линиями тхМ Мо. Линия Мех соответствует моповариаитиому эвтектическому превращению ж ^ Сг + Мо. Наклон этой линии, однако, не дается. Поверхности ликвидуса со стороны Си ограничены линиями m2 N Си. Линия Ne, соответствует моповариаитиому превращению с направлением, очевидно, от точки N к точке е2. Автор [1] предполагает, что вблизи Си угла имеет место тройное эвтектическое превращение, ко- торое практически совпадает с двойным эвтектическим превращением в системе Си—Сг (е2).
Литература
Siedschlag Е,— Z. anorg, und allg. Chern., 1923, 131, N 2, 191—202.
Медь — мышьяк — никель
Диаграмма состояния Си—As —Ni исследовалась со стороны меди и никеля до разреза между соединениями (двойных систем Си—As и Ni — As) Cu3As и Ni5As2 [1]. Этот разрез является квазибинарпым. В сплавах разреза Cu3As — Ni5As2 при 638° протекает эвтектическое превращение, при котором совместно кристаллизуются фазы Cu3As и Ni6As2; концентрация эвтектической точки — около 61% Си, 9,5% Ni, 29,5% As. Никель практически нерастворим в соединении Cu3As в твердом состоянии. Соединение Ni5As2 образует с соединением Cu3As значительную по протяженности область твердых растворов. Твердый раствор па основе соединения Ni5As2 при температуре эвтектического превращения содержит около 29,8% As, 56,2% Си и 14% Ni.
В рассматриваемой области концентраций в тройной системе при 635е происходит тройное эвтектическое превращение, при котором из жидкой фазы совместно кристаллизуются твердый раствор никеля в меди (а) и соединения Cu3As и Ni5As2. Участвующие в этом превращении твердые фазы имеют составы: а — 94% Си, 1% Ni, 5% As; Cu3As — 70,5% Си, 2% Ni, 27,5% As; Ni5As2-57% Си, 14,5% Ni, 28,5% As.
Ha pnc. 203 представлены проекции линий моповариаптных превращений, происходящих в системе, и линии, соответствующие составам твердых растворов а и па основе соединений Cu3As и Ni5As2, участвующих в этих превращениях. Точки gj, е2 и е3 — эвтектические точки в двойных системах; Е — точка тройного эвтектического превращения; линия ахаа» — отвечает составам твердого раствора а, участвую-
204204Рис. 205. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—As- Sn при585 («), 509 (г,) и542" С (в)Рис. 205. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—As- Sn при585 («), 509 (г,) и542" С (в)205205
204
204
Рис. 205. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—As- Sn при585 («), 509 (г,) и542" С (в)
Рис. 205. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—As- Sn при585 («), 509 (г,) и542" С (в)
205
205
щего в моновариаптпых эвтектических превращениях; линия bibb2 — составы твердого раствора на основе соединения Ni5As2; линия сгсс2 — составы твердого раствора на основе соединения Cu3As.
Литература
1. Koster W., Mulfinger W.— Z. Elektrochem. und an- gew. phys. Chern., 1940, 46, N 3, 135—141.
Медь — мышьк — олово
Диаграмма состояния Си—As—Sn исследовалась с помощью термического анализа, путем изучения микроструктуры, рентгеновским и дилатометрическим методами [1,2]. Были построены поверхности кристаллизации и изучены фазовые превращения в твердом состоянии в сплавах с содержанием мышьяка не более ~ ВО вес. %. Lia рис. 204 представлены проекции поверхностей ликвидуса диаграммы состояния с обозначением областей первичной кристаллизации фаз. Разрез Cu5As2 — SnAs является частично квазибинарным (со стороны Su—As) и характеризуется наличием эвтектического превращения. Со стороны Си — As этот разрез не может рассматриваться квази- бинарным, так как соединение Ch6As2 образуется по перитектической реакции. В системе при кристаллизации имеют место 9 четырехфаз- иых превращений. Характеристики понвариант- ных превращений в системе при кристаллизации (одного трехфазпого и 9 четырехфазных) приведены в табл. 45.
Рис. 203. Проекции линий моповарпантных превращений на диаграмме состояния системы Си—As—Ni и линий, соответствующих составам твердых растворов, участвующих в этих превращениях
Рис. 204. Проекции поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си—As—Sn
Таблица 45. Характеристики нонвариантных превращений в системе Си—As—Sn, имеющих место при кристаллизации
Н
3* X cd Дох
Реакция
See
Составы фаз, вес- %
фаза
Си
Sn
As
«в
ж у Cu5As2+ SnAs
504
ж
28
35
37
Ei
ж й CiisAsg-j- SnAs + с
497
ж
27
30
43
Ру
ж + SnAs S Cu5As2-|-
495
ж
29
43
28
+ Sn3As.,
Рг
ж + Cu5A&2<- Cu3Sn +
443
ж
17
69
14
+ Sn3As2
Ря
ж + y jt Cu3Sn -f- CusAs2
-544
ж
46
42
12
Р»
ж -|- Cu3As ^ у +Cu6As .
-608
ж
63
23
14
Рь
ж + a i± Y + CugAs
609
ж
72
16
12
a
89
6
5
т
78
18
4
Рв
ж + Cu3Sn ?± Cu6Sn5+
378
ж
7
90
3
+ Sn3As2
Pi
ж 4- Sn3As2i± Sn +
230
ж
0,7
99
0,3
+ Cu6Sn5
Ту
ж + a + P Ji Y
759
ж
72
24
4
a
87
12,5
0,5
В твердом состоянии в системе имеет место ряд фазовых превращений. Характеристики нонвариантных превращений указаны в табл. 46. На рис. 205 приведены изотермические сечения диаграммы в диапазоне температур 542—585°. В равновесии с медным твердым раствором при этих температурах находятся фаза
Таблица 46. Характеристики нонвариантных превращений в системе Си—As—Sn в твердом состоянии
Реакция
SB
Состав фаз, вес. %
фаза
Sn
As
Cu
a + у + Cu3As ^ т)
569
a
6
4,0
90,0
Y
25
3,4
71,6
7
7,8
85,2
Y + Cu5As2 ^ e + Cu3As
-542
Y
34
2,2
63,8
e
38
0,6
61,4
Y + Cu3As ^t e + ц
532
Y
28
2,7
69,3
e
38
0,6
61,4
Д
7
7,8
85,2
Y + ^d + e
585
Y
32
1,3
66,7
34
0,4
65,6
6
32,5
0,9
66,6
,8
38
0,3
61,7
Y + e^ d + n
530
Y
27
1,9
71,1
8
38
0,6
61,4
6
32,5
0,6
66,9
Д
7
7,8
85,2
Y +1] S a + 6
526
Y
27
0,4
72,6
n
7
7,8
85,2
a
14
0,6
85,4
* При нагреве.
6
32,5
0,5
67,0
у системы Си — Sn, соединение Cu3As и фаза ц — твердый раствор олова (до 18,9%) в соединении Cu3As.
Литература
Maes R., Strycker R.— Trans. Metallurg. Soc. AIME, 1966, 236, N 9, 1328—1336.
Maes R., Strycker R. — Trans. Metallurg. Soc. AIME, 1966, 236, N 9, 1336-1341.
Медь — мышьяк — свинец
Диаграмма состояния Си—As—Pb исследовалась с использованием термического анализа, исследования микроструктуры сплавов и других методов исследования [1—3]. Для диаграммы состояния характерно наличие области расслаивания жидкой фазы на две жидкости. Эта область начинается от двойной диаграммы состояния Си'— РЬ. На рис. 206 представлены проекции поверхностей кристаллизации диаграммы состояния па концентрационный треугольник [3]. Область расслаивания жидкой фазы на две жидкости ограничена линиями т-ЛГпцКггцпгз.
На рис. 206 проведены также изотермы поверхности, ниже которой происходит расслаивание жидкой фазы. Верхняя точка этой поверхности соответствует 1065°. Разрез Cu3As— Pb является квазибинарным с монотектиче- ским превращением Жу ^ ж2 + Cu3As, протекающим при 805°. Монотектическая точка для этого превращения обозначена mv В системе имеет место также четырехфазное перитектическое превращение с критической точкой М: жх j± ж2 + Cu3As + а, где а — твердый раствор на основе меди. Указанное четырехфазное монотектическое превращение протекает при 670°. Линия mvKmt, ограничивающая область расслаивания жидкой фазы на две жидкости, за разрезом Cu3As—Pb имеет максимум в точке А — около 700°.
Литература
Kleinheisterkamp Н.— Z. Erzbergbau und Metallhilt- tenwes., 1948, 1, N 3, 65—72.
Dice С. M., OMricht G. L., Brighton T. B.— Trans. AIMME, 1936, 121, 127—159.
Jacobs J. J., Maes R. H., de Strycker R. E.— Trans. Metallurg. Soc. AIME, 1967, 239, N 8, 1166—1171.
Медь — мышьяк — цинк
В системе Си — As — Zn установлено образование тройного соединения CuZnAs [1]. Соединение имеет кубическую гранецентрированную кристаллическую решетку с параметром а = 5,872 А.
Литература
Nowotny И.— Metallforschung, 1946, 1, N 1/2, 38— 40.
Рис. 206. Проекции поверхностей кристаллизации диаграммы состояния системы Си—As—РЬ с изотермами поверхности, на которой происходит расслаивание жидкой фазы на две жидкостиРис. 206. Проекции поверхностей кристаллизации диаграммы состояния системы Си—As—РЬ с изотермами поверхности, на которой происходит расслаивание жидкой фазы на две жидкостиМедь — натрий — сера
Рис. 206. Проекции поверхностей кристаллизации диаграммы состояния системы Си—As—РЬ с изотермами поверхности, на которой происходит расслаивание жидкой фазы на две жидкости
Рис. 206. Проекции поверхностей кристаллизации диаграммы состояния системы Си—As—РЬ с изотермами поверхности, на которой происходит расслаивание жидкой фазы на две жидкости
С использованием рентгеновского метода построен [1] политермическии разрез диаграммы Cu2S—Na2S со стороны Cu2S. Разрез строился для температур выше 500°. Установлено наличие твердых растворов на основе сульфида Cu2S и фазы с областью гомогенности в диапазоне между 20 и 30 мол. % Na2S. Эта фаза может рассматриваться как твердый раствор на основе соединения 2 Cu2S-Na2S. При 49 мол. % Na2S предполагается образование соединения Cu2S-Na2S. Максимальная растворимость Na2S в твердом растворе на основе Cu2S — около 10 мол. %.
Литература
.Richardson F. D., Antti J. Е.— Trans. Faraday Soc., 1955, 51, N 1, 22-33.
Рис. 207. Проекция поверхности ликвидуса медного угла диаграммы состояния системы Си—Ni—SnРис. 207. Проекция поверхности ликвидуса медного угла диаграммы состояния системы Си—Ni—SnМедь — никель — олово
Рис. 207. Проекция поверхности ликвидуса медного угла диаграммы состояния системы Си—Ni—Sn
Рис. 207. Проекция поверхности ликвидуса медного угла диаграммы состояния системы Си—Ni—Sn
Диаграмма состояния системы Си — № — Sn была изучена в области сплавов, богатых медью [1—31. В работах [1,21 приведены данные для построения политермических сечений сплавов с постоянным содержанием никеля 2,5 и 10% и содержанием олова от 0 до 32%, проекция поверхности ликвидуса медного угла (рис. 207). В работе [31 методами микроструктурного и других анализов повторено построение изотерм ликвидуса в области сплавов, содержащих до 7 ат. % Ni и 14 ат. % Sn, а также даны изотермы солидуса. На рис. 208 приведено изотермическое сечение системы при 700° после отжига при данной температуре в течение 425 часов. Как видно, в системе Си— Ni—Sn при 700° в равновесии с твердым раствором Си—Ni могут находиться фазы Р и у из двойной системы Си—Sn. Трехфазная область а + Р + у — очень узкая.
Литература
Eash. J. Т„ UpthegroveG.— Trans. AIME, 1933, 104, 221—248.
Рис. 208. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си Ni—Sn при 700° СРис. 208. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си Ni—Sn при 700° СFash J. T.— Metals Handbook, Cleveland (Ohio), 1939, p. 1371—1373.
Рис. 208. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си Ni—Sn при 700° С
Рис. 208. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си Ni—Sn при 700° С
Bastow B. D., Kirkwood D. H.— J. Inst. Metals, 1971, 99, N 9, 277—283.
Медь — никель — палладий
Диаграмма состояния системы Си—Ni — Bd была исследована полностью [1, 2]. В работе [1] методами термического анализа, микроструктурных исследований, измерения твердости, микротвердости, электросопротивления и его температурного коэффициента изучены сплавы с постоянным содержанием палладия. На рис. 209 приведены политермические сечения
°C 1500
WOO
1300
1200
О 10 20
30°Л>Рй
10o!o1Kl
О 10 20 30
1500
1000 -
1000
1300
1200
1120
1100
О 10 20 30 40 50 БО 70
Рис. 209. Полнтермичсские сечения диаграммы состояния системы Си—Ni—Pd с постоянным содержанием палладия
Мг^бесА/о
Рис. 210. Изотермы солидуса диаграммы состояния системы Си—Ni—Pt
диаграммы системы Си—Ni—Pd. Кривые ликвидуса разрезов с постоянным содержанием палладия, равным 90, 80, 70, 60 и 50%, плавно понижаются к никелевой стороне, а на разрезах с постоянным содержанием палладия, равным 40, 30, 20 и 10%, кривые ликвидуса, наоборот, повышаются. Такой ход кривых объясняется наличием минимума на диаграмме плавкости сплавов системы Pd—Ni. Таким образом, в работе [11 установлено, что указанные компоненты образуют непрерывный ряд твердых растворов.
В работе [2] были весьма точно определены параметры грансцептрированной кубической решетки, которой обладают сплавы тройной системы Си—Ni—Pd. Рентгеновские исследования проводили на образцах, отожженных в течение 40 дней при температуре около 900'. Параметры решетки в зависимости от состава сплава изменялись в пределах а = 3,8906 А (для Pd) до а = 3,5240 А (для Ni). Параметр решетки меди а = 3,6151 А.
Литература
Немилое В. А., Струнина Т. А.— Пзв. Сектора платины и других благородных металлов ИОНХ АН СССР. Изд-во АН СССР, 1951, вып. 26, с. 25—33.
Krishna Rao К.— J. Less-Common Metals, 1965, 9, 70—73.
Медь — никель — платина
Диаграмма состояния системы Си—Ni—Pl была изучена разнообразными методами во всей концентрационной области [1, 21. На рис. 210 приведены изотермы солидуса системы по данным работы [11. Было установлено, что тройные сплавы в закаленном и отожженном состоянии представляют собой твердые растворы. В работе 121 после проведения исследований, уточняющих результаты работы [II, было установлено, что сплавы системы Си—Ni—Pt образуют непрерывный ряд твердых растворов при температурах 950 и выше. При этом гра- пецеитрированпая кубическая решетка сохраняется по всей концентрационной области сплавов. Двойное соединение системы Си—Pt с ромбоэдрической решеткой, которое образуется из двойного твердого раствора медь—платина при температуре около 850 , выделяется при медленном охлаждении тройного твердого раствора,
Рис. 211. Проекция поверхностей кристаллизации и изотермы ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Ni—РЬРис. 211. Проекция поверхностей кристаллизации и изотермы ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Ni—РЬ
Рис. 211. Проекция поверхностей кристаллизации и изотермы ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Ni—РЬ
Рис. 211. Проекция поверхностей кристаллизации и изотермы ликвидуса диаграммы состояния системы Си—Ni—РЬ
содержащего 50 ат. % Pt, 45 ат. % Си и 5 ат. % Ni, что близко к границе распространения соединения PtCu в тройную область, т. е. только около 5 ат. % Ni способны замещать платину и медь в узлах решетки без нарушения ромбоэдрической структуры соединения. Параметры решетки — ребро ромбоэдра при этом растет, а угол уменьшается.
Литература
Немилое В. А., Видусова Т. А.— Изв. Ин-та по изучению платины и др. благородн. металлов, 1940, 17, 111.
Кузнецов В Г — Изв. СФХА АН СССР, 1948, XVI, вып 4, 151—167.
Медь — никель — свинец
Диаграмма состояния системы Си—Ni — РЬ была исследована со стороны Си—РЬ [1|. Построена проекция поверхностей кристаллизации изученной части системы, приведенная на рис. 211. Там же приведены изотермы ликвидуса. В системе Си—РЬ существует широкая область несмешиваемости в жидком состоянии. В тропных сплавах область расслаивания в жидком1 состоянии значительно сокращается и в присутствии ~ 2% Ni полностью исчезает.
Литература
РеЫ Е.— Metall, 1957, И, N 8, 667—670.
Медь — никель — сера
Диаграмма состояния системы Си—Ni —S была изучена в области сплавов, богатых медью [1,2]. Исследования проводили методами дифференциального термического, микроструктурного и химического анализа продуктов охлаждения. В изученной части системы обнаружена широкая область несмешиваемости в жидком состоянии, которая была также установлена в двойных сплавах Си—Cu2S при содержании серы от 1,8 до 17,9. Для уточнения положения
области расслаипания жидкой фазы в работе [2J были изучены сплавы, содержащие до 32% Ni и 20,1 % 8. На рис. 212 приведен медный угол диаграммы Си—Ni—S по совместным данным И, 2].
Литература
Koster W., Mutineer W.— Z. Electrochem., 1940, 46, N 3, 135—146.
Липин Б. В.— Цветные металлы, 1960, № 1, 39—43.
Медь — никель — серебро
Диаграмма состояния системы Си—Ni—Ag была изучена авторами [1,2]. В работе [1] методами термического анализа и микроструктурных исследований изучены сплавы, содержащие до 50% Си. В системе обнаружена широкая область несмешиваемости в жидком состоянии, которая простирается от стороны Ag—Ni в тройную систему (рис. 213). В системе не обнаружено пи двойных, ни тройных интерметаллических соединений. В работе приведена пространственная модель диаграммы и ряд изотермических сечений. На рис. 213 показано изотермическое сечение при 700 . В равновесии с твердым раствором па основе Си—Ni находится фаза твердого раствора на основе серебра.
Литература
1. Guertler W., Bergmann А.— Z. Metallkunde, 1933, 25, 53—57.
2. JaneckeE.— Z. Elektrochem. undangew. phys. Chern., 1936, 42, 373—377.
Рис. 212. Проекция поверхностей кристаллизации диаграммы состояния системы Си -Ni—S в области сплавов, богатых медью
Рис. 213. Проекция поверхностей кристаллизации и изотермическое сечение при 700° диаграммы состояния системы Си—Ni—Ag
Рис. 214. Фазовые равновесия в системе Си—Ni—Та
Медь — никель — сурьма
Диаграмма состояния системы Си—Ni—Sb была изучена подробно автором работ [1—3]. Разнообразными методами физико-химического анализа (термического, рентгеновского, металлографического, дилатометрического) и измерения удельного электросопротивления изучены сплавы во всей концентрационной области. В системе Си—Ni—Sb обнаружено, что фазы а и Р системы Ni—Sb образуют непрерывные твердые растворы с а- и P-фазами системы Си —Sb. Максимальная температура начала кристаллизации фазы р в системе Ni—Sb при
добавлении меди постепенно уменьшается в направлении к точке максимальной температуры P-фазы в системе Си—Sb. В тройной системе Си—Ni—Sb не обнаружено промежуточных тройных соединений. Определены поля первичной кристаллизации фаз а, р, уп, -ус, £ и е. Установлено, что существуют следующие пон- вариантные реакции: при 584° ж + р 12 уп + + ус при содержании 42,5% Си, 52,5% Sb и 5% Ni; при 620° ж + Т„ 12 5 - е при содержании 0,1 % Си, 97,9% Sb и 2% Ni; при 521° ж 2? -у„ + Тс + е ПРИ содержании 21,5% Си, 77% Sb и 1,5% Ni [11.
В твердом состоянии [2J в системе в равновесии находятся следующие фазы: а, р, -у,,. Тс, бп, 6С, 0П, 0с и Л- Обнаружены 22 мопова- риантные реакции, из которых 15 эвтектоидных и 7 перитектоидных. Ниже приводится ряд нон- вариантных эвтектоидных и перитектоидных превращений:
при 288° р ;2 а + бп + 6П
(16% Си, 40% Sb, 44% Ni);
при 492° Р + т Тс + 6»
(41,5% Си, 47% Sb, 11,5%Ni);
при 384° Р ^ а + Тс + О,,
(49% Си, 42% Sb, 9% Ni);
при 445° Р д 12 а + 6С
(65% Си, 33,5% Sb, 1,5% Ni);
при 398° р ^ 6Г + 0с + Тс
(60% Си, 39% Sb, 1% Ni) и
при 379° р 12 а + 6С + Тс
(60% Си, 36,5% Sb, 3,5% Ni).
Двойная перитектоидная реакция а + р 12 б в системе Ni—Sb при добавлении меди переходит в эвтектоидную реакцию Р 12 а + 6„. Двойная перитектоидная реакция Р + -у S 0 в системе Sb—Си при добавлении Ni переходит в эвтектоидную реакцию р 12 0с + тс-
В работе [3] приведены результаты определения магнитных свойств сплавов этой системы.
Литература
Shibata N. Trans. Inst. Metals Japan, 1940, 4 (9), 269—289 (цитируется no J. Inst. Metals, Metallurg. Abstract, 1941, 8, 31).
Shibata N. Trans. Inst. Metals Japan, 1941, 5 (1), 12—25 (цитируется no J. Inst. Metals, Metallurg. Abstract, 1941, 8, 221).
Shibata N.— Trans. Inst. Metals Japan, 1942 [11, 30 (цитируется no J. Inst. Metalls, Metallurg., Abstract, 1941, 5 [2], 46—49).
Медь — никель — тантал
Диаграмма состояния системы Си—Ni—Та была изучена авторами работы [1]. Строение системы Си—Ni—Та характеризуется отсутствием в ней тройных соединений. В связи с этим твердый раствор системы медь—никель
Рис. 215. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Ni—Ti при 800° СРис. 215. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Ni—Ti при 800° С
Рис. 215. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Ni—Ti при 800° С
Рис. 215. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Ni—Ti при 800° С
находится в равновесии с фазами, которые образуются в системе тантал—никель. На рис. 214 приведено сечение в основном для температуры 1300°. Пунктиром обозначены области сплавов, характеризующие равновесия при более низких температурах, по позволяющие судить о фазовых равновесиях в системе Си—Ni—Та в твердом состоянии. Как видно, медь значительно растворяется в двойных Ni—Та соединениях.
Литература
Oesterreicher Н., Nowotny Н., Kieffer R.— Monatsh. Chem., 1965, <)6, N 2, 351—359.
Медь — никель — титан
Диаграмма состояния системы Си—Ni—Ti была изучена рядом авторов [1,2]. В работе [1] методом рентгепоструктурпого анализа были изучены фазы и фазовый состав сплавов системы. На рис. 215 приведено изотермическое сечение при температуре 800°. Как видно, в системе обнаружено существование трех тройных соединений, которые могут находиться в равновесии с Си—Ni твердым раствором: TiNiCu
(типа MoSi2), имеющее широкую область гомогенности, а две с меньшими областями гомогенности приблизительного состава Ti25Ni62Cu13 и Ti33NinCus6. Кроме того, в равновесии с твердым раствором на основе Си—Ni находятся твердые растворы на основе двойных соединений TiNi3 и TiCu4. В работах [21 методом металлографического, микрорентгеноспектрального и других методов исследования изучены сплавы с переменным суммарным содержанием никеля и титана при постоянном атомном отношении Ni : Ti = 3 : 1. Установлено, что указанное сечение является ква- зибипарпым. Между медью и соединением TiNi3 существует эвтектический характер взаимодействия, эвтектика кристаллизуется при температуре 1060 ± 5° и содержании 5,35+0,3% TiNi3.
Литература
Pfeifer II. U., Bhan S., Schubert К.— J. Less-Com mon Metals, 1968, 14, 291—302.
Joszt К.— Prace Inst. Hutniczych, 1967, 19, zesz. 2, 93—97; zesz. 5, 303—313.
Медь — никель — углерод
Диаграмма состояния Си—Ni—С не исследована. В работе [1] имеются сведения о растворимости углерода в медноникелевых
Рис. 216. Растворимость углерода при 1000° вмедно- никелсвых сплавахРис. 216. Растворимость углерода при 1000° вмедно- никелсвых сплавахсплавах при температуре 1000°. На рис. 216 приведен график зависимости растворимости углерода от содержания меди в медионикелевых сплавах.
Рис. 216. Растворимость углерода при 1000° вмедно- никелсвых сплавах
Рис. 216. Растворимость углерода при 1000° вмедно- никелсвых сплавах
Литература
Nicholson М. Е — Trans. AIME, 1962, 224, N 3, 533—535.
Медь — никель — фосфюр
Диаграмма состояния системы Си—Ni—Р была исследована в области сплавов, богатых медью (1,21. В работе [II методом микроструктурного анализа отожженных при разных температурах сплавов, содержащих до 8% Ni и до 1.5% Р. построены шесть политермических сечении для сплавов с постоянным содержанием никеля 0,25; 0,5; 1; 2; 4 и 8 вес. %.
На рис. 217 приведены два сечения при постоянном содержании 0,5 и 2 вес. % Ni. Физа, обозначенная 2 nd, по видимому, является твердым раствором на основе фазы Си3Р, при сутствующей в двойных сплавах Си—Р. Па рис. 218 приведены изотермы солидуса и границы растворимости фосфора в твердом раство ре на основе Си—Ni при температурах 500, 600, 700 и 800 С.
Рис. 217. Политермические ссчсния диаграммы состояния системы Си—Ni—Р при постоянном содержании 0,5 и 2 вес.°6 NiРис. 217. Политермические ссчсния диаграммы состояния системы Си—Ni—Р при постоянном содержании 0,5 и 2 вес.°6 NiЛитература
Рис. 217. Политермические ссчсния диаграммы состояния системы Си—Ni—Р при постоянном содержании 0,5 и 2 вес.°6 Ni
Рис. 217. Политермические ссчсния диаграммы состояния системы Си—Ni—Р при постоянном содержании 0,5 и 2 вес.°6 Ni
Gramptun D. К , Burgho], И. L., Stacy J Т.— Trans. AIME, 1940, 137, 354 372.
Ревина II. И., Николаев А. К. Научи. труды ГИШ’ОЦМО, 1975, вып. 48, с. 44—48.
Медь — никель — хром
Рис. 218. Изотермы солидуса («) и растворимости (б) в системе Си—Ni- -РРис. 218. Изотермы солидуса («) и растворимости (б) в системе Си—Ni- -РДиаграмма состояния системы Си—Ni—Сг была исследована несколькими авторами [1—31. В работах [1, 21 приведена равновесная диаграмма изотермического сечения при температуре 930 , которая была построена экспериментально [1] и затем с помощью математического расчета 121. На рис. 219 показано это изотермическое сечение, построенное экспериментально после отжига при 930 в течение 20 дней. Результаты математического расчета позволили построить сечение, вид которого близок к сечению. построенному экспериментально. Особен-
Рис. 218. Изотермы солидуса («) и растворимости (б) в системе Си—Ni- -Р
Рис. 218. Изотермы солидуса («) и растворимости (б) в системе Си—Ni- -Р
ностыо приведенного сечения является наличие трехфазпого равновесия а + yt + у2, в котором фаза а является твердым раствором меди и никеля в хроме с ОЦК решеткой, а фазы уг и у2 — твердыми растворами между медью и никелем, в которых содержится разное количество хрома (они имеют ГЦК решетку с параметрами а 3,589 и 3,5(57 А, соответственно). После отжига при 750 в течение 1600 часов эти фазы имели следующие параметры: а — 2,884+ +0,003 A; у, — 3,605+0.001 А и у2 — 3,571 + ±0,002 А [21.
В работе [3] подробно исследован медный угол диаграммы Си — Ni—Or; изучены сплавы, содержащие никеля и хрома до 1,5% каждого. Методами микроскопического, рентгеновского анализов и измерения удельного электросопротивления сплавов построена граница растворимости хрома в твердом растворе медь — никель. На рис. 220 даны эти изотермы для 700—1070 . В работе показано, что введение никеля в двойные сплавы медь—хром ведет к повышению растворимости хрома в меди и к повышению температуры солидуса тройных сплавов.
Литература
Meijering J. L., Bathenau G. W . Sleeg M G., Braun P. B.— J. hist. Metals, 1955, 56, 84, p. 5, p. 118.
Meijering J. L.— Acta metallurg., 1957, 5, N 5, 257. 3. Захаров M. В., Осинцев О. E.— Изв. вузов, Цветная металлургия. 1967, № 5, 152.
Медь — никель — цинк
Диаграмма состояния системы Си—Ni— Zn была изучена методами термического, микроструктурного и рентгеновского анализов И—31. Па рис. 221 приведены изотермы ликвидуса системы и изотермические сечения при 775 и комнатной температурах. В приведенной части системы не обнаружено попвариант- ных превращений при кристаллизации. В области сплавов, прилегающих к Си—Ni стороне, в равновесии с твердым раствором Си— Ni могут находиться фазы р, (Ni—Zn) и р (Сп—Zn) при температурах 775 и (550°, а при комнатной температуре — фазы pt (Ni— Zn) и Р' (Си—Zu). Эти фазы имеют следующие кристаллические решетки: а — ГЦК; Р—ОЦК; Р' — ОЦК с субструктурой, соответствующей низкотемпературной фазе системы Си — Zn; pt—■ объемноцептрированиая тетрагональная (тип АиСи), соответствующая низкотемпературной фазе системы Ni — Zn.
Литература
Schramm J.— In: Kupfer Nickel—Zinc T agierungen, Wurzburg, Verlag Konrad Triltsch, 1935.
Schramm J., Vaupel O.— Metallwirtschaft, 1936, 15, 723—728; 1936, 15, 655—665.
Bauer O., Hansen M. Z. Mctallkunde, 1929, 21, 357—267.
Рис. 219. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Ni Сг при 930 С
Рис. 220. Изотермы растворимости хрома в твердом растворе Си—Ni при температурах 700 —1070° С
Медь — никель — цирконий
Диаграмма состояния Си—Ni—Zr изучена в области сплавов, богатых медью [1], а также богатых цирконием [21. Методами микроструктурного анализа и измерения микротвердости изучены медные сплавы, содержащие до 2% Ni и 2%Zr. Построены изотермы растворимости циркония и никеля в меди при температурах 600—900 (рис. 222) и пол т ермические сечения при постоянном содержании 0,2 и 0,6% Ni [1]. Установлено, что но мере увеличения содержания в сплавах никеля возрастает температура солидуса медноциркониевых сплавов. При этом также увеличивается и растворимость циркония в меди.
Литература
В. II. Федоров, М. В. Захаров, В. И. Кучеров, Г. С. Иванова.— Изв. вузов, Цветная металлургия, 1968, № 5, 74—77.
Рис. 221. Проекция поверхности ликвидуса («) и изотермические сечения при 775 (б) и 20*" С («) диаграммы состояния системы Си—Ni—Z11Рис. 221. Проекция поверхности ликвидуса («) и изотермические сечения при 775 (б) и 20*" С («) диаграммы состояния системы Си—Ni—Z11Медь — ниобий — олово
Рис. 221. Проекция поверхности ликвидуса («) и изотермические сечения при 775 (б) и 20*" С («) диаграммы состояния системы Си—Ni—Z11
Рис. 221. Проекция поверхности ликвидуса («) и изотермические сечения при 775 (б) и 20*" С («) диаграммы состояния системы Си—Ni—Z11
Диаграмма состояния Си—Nb—Sn была исследована авторами работы [1]. На рис. 223 приведена проекция поверхностей кристаллизации системы Си—Nb—Su. В системе не обнаружены тройные соединения. Области первичной кристаллизации фаз Р\д и Nb3Sn занимают большую часть концентрационного треугольника. В равновесии с твердым раствором на ос-
Рис. 222. Изотермы растворимости циркония и никеля в меди
нове меди в твердом состоянии могут находиться фазы Рмь> Nb3Sn и у (фаза из двойной системы Си—Sn, образующаяся по перитектической реакции ж + рСи 72 Т при 760° С). В табл. 47 приведено описание фазовых превращений в системе Си—Nb—Sn, а па рис. 244 изотермическое сечение системы при 1000°.
Литература
1. Zwicker И., RinAerer L.— Z. Metallkunde, 1975, 66, N 12, 738-748.
Медь — ниобий — тантал
Диаграмма состояния системы Си—Nb— Та была изучена авторами работы [1] практически во всей области сплавов. В работе приведены изотермические сечения при температурах 1900, 2000 и 2100°. Па рис. 225 дана схема диаграммы для 1900°, приведенная в работе с
Таблица 47. Нонвариантные равновесия в системе Си—Nb—Sn
Критическая точка
Реакция
Температура, °C
pv
Ж + PNb ^ “Си + ^^Sn
-1080
Р»
ж+°Си ^ Рси + NbsSn
- 788
Р»
ж + рСи ^ Nb3Sn + у
760
Р4
ж + Nb3Sn ^ у + Nb6Sn5
—
Р5
ж + Nb3Sn5 ^ у + NbSn2
—
Р6
ж + у у± е + NbSn»
-630
Pl
ж + е ^ т] + NbSn.,
-410
Р»
ж + ц ^i NbSn2 + Sn
225
Рис. 223. Проекция поверхностей кристаллизации диаграммы состояния системы Си—Nb—Sn
Рис. 224. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Nb—Sn при 1000° С
Рис. 225. Схема сечения диаграммы системы Си—Nb— Та для температуры 1900е С (S — твердая фаза)Рис. 225. Схема сечения диаграммы системы Си—Nb— Та для температуры 1900е С (S — твердая фаза)Рис. 226. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Nb—Сг при 1010° С (1) 600е С (2)Рис. 226. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Nb—Сг при 1010° С (1) 600е С (2)Рис. 227. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Nb—Zr при 900 СРис. 227. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Nb—Zr при 900 С
Рис. 225. Схема сечения диаграммы системы Си—Nb— Та для температуры 1900е С (S — твердая фаза)
Рис. 225. Схема сечения диаграммы системы Си—Nb— Та для температуры 1900е С (S — твердая фаза)
Рис. 226. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Nb—Сг при 1010° С (1) 600е С (2)
Рис. 226. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Nb—Сг при 1010° С (1) 600е С (2)
Рис. 227. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Nb—Zr при 900 С
Рис. 227. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Nb—Zr при 900 С
учетом экспериментальных данных. Диаграмма характеризуется наличием области несмешиваемости в жидком состоянии.
Литература
Frelin С., Deere Р., Bonnier Е.— Rev. intern. lia- utes Temperat, et refract.. 1967, 4, 261—268.
Медь — ниобий — хром
Диаграмма состояния сплавов системы Си— Nb—Сг изучена в области сплавов, богатых медью [1]. Методами дифференциального термического. металлографического и рентгено- структурного анализов и измерения микротвер- достии удельного электросопротивления изучены медные сплавы, содержащие до 0,7% ниобия и хрома. Было установлено, что в системе имеется квазпбинариое сечение Си — NbCr2 с эвтектическим характером взаимодействия при температуре 1070 . Растворимость интер- металлида NbCr2 в меди при температуре эвтектики составляет 0,7%, а при 1000, 900, 800, 700 и 600 — соответственно 0,29; 0,14; 0.10; 0,06 и 0,03%. На рис. 226 приведены совмещенные изотермические сечения системы Си—Nb— Сг при 1000 и 600 . Совместное легирование меди ниобием и хромом приводит к заметному уменьшению растворимости каждого из этих элементов в меди.
Литература
Николаев А К., Розенберг В. М.— Изв. АН СССР. Металлы, 1972, № 5. 163—166.
Медь — ниобий — цирконий
Диаграмма состояния системы Си—Nb — — Zr изучена в области сплавов, богатых медью [1] и цирконием [21. В работе [1] методами микроструктурного анализа и измерения удельного электросопротивления изучены сплавы, содержащие до 0,3% Zr и до 0,8% Nb. Па рис. 227 приведено изотермическое сечение системы Си—Nb—Zr при 900 , па котором дано изменение области твердых растворов меди при уменьшении температуры отжига (600 и 450°). Как видно, в равновесии с твердым раствором па основе меди могут находиться фазы ZrCu3 и Рм>; тройных соединении в системе не обнаружено. В работе [21 приведены изотермические и политермические сечения системы, включающие сплавы, которые содержат до 25% (Nb + + Си).
Литература
1. Рохлин Л. Л., Вочвар II. Р., Лысова Е. В.— Пзв. вузов. Цветная металлургия, 1972, № 4, 114—116.
Кудрявцев Д. Л., Тарараева Е. М.— В сб.: Физи- кохимия сплавов циркония. М., «Наука», 1968, с. 169—175.
Рис. 229. Диаграмма плавкости и изотермы ликвидуса системы Си Sn—AgРис. 229. Диаграмма плавкости и изотермы ликвидуса системы Си Sn—Ag
Рис. 229. Диаграмма плавкости и изотермы ликвидуса системы Си Sn—Ag
Рис. 229. Диаграмма плавкости и изотермы ликвидуса системы Си Sn—Ag
Медь — олово — ртуть
Диаграмма состояния системы Си—Sn — Hg не была построена. О сплавах и соединениях, которые образуются при взаимодействии ртути со сплавами двойной системы Си—Sn, приведены сведения в работе [1J. Стабильные соединения меди и олова с ртутью, образующиеся при температурах, близких к комнатной, имеют формулы SnCu4lIg2 и SuCu3Hgy (SnCu3Hg, Sn2Cu6Hgu и SnCu3Hgin).
Литература
Russell A. S., Cazalet P. V., Irvin N. M.— J. Chern. Sue., 1932, March, 841—851.
Медь — олово — свинец
Диаграмма состояния системы Си—Sn— Ph была изучена частично в работе [1]. Методом термического анализа и микроструктурных исследований установлено, что в системе имеется широкая область несмешиваемости в жидком состоянии. Приведенные на рис. 228 данные показывают уменьшение области несмешиваемости при повышении температуры.
критическая точка, отвечающая высокой температуре купола несмешиваемости, определена составом сплава Си — 35%, РЬ — 50%, Sn — 15% при ИЗО—1140° С.
Литература
Briesemeister 8.— Z. Metallkunde, 1931, 23, N 8, 225—230.
Медь — олово — селен
О диаграмме состояния Си—Sn—So имеются ограниченные сведения [1]. В этой работе показано, что сечение Cu2Se—SnSe2 является квазибинарным. Установлено образование устойчивого соединения Cu2SnSe3.
Литература
Зотова Т. В., Карагодин Ю. А. Тезисы докладов V Всесоюзного совещания по физико-химическому анализу. М., «Наука», 1976, с. 137.
Медь — олово — сера
Диаграмма состояния Си—Sn—S изучена в небольшом объеме [1]. В работе показано, что сечение Cu2S—SnS2 является квазибинарным, и в системе образуется устойчивое соединение Cu2SnS3.
Литература
Зотова Т. В., Карагодин Ю. А. Тезисы докладов V Всесоюзного совещания по физико-химическому анализу. М., «Наука», 1976, с. 137.
Таблица 48. Характер, температура и состав фаз. участвующих в нопвариантных превращениях системы Си—Sn—Ag
Характер и температура нон- вариантного превращения
азы
Состав фаз. вес. %
Ag
Си
Sn
■Жр.+ а^сц Рз
“1
87
4
9
605°
Р1
48
33,5
18,5
Рз
14
63
23
а
6,5
80,5
13
жр2+3з^а1 Т'
а,
86
3,5
10,5
560°
е?
44,5
29,5
26
Y
13
60
27
Рз
14
62
24
жр,+ а1^Р' Т'
Щ
85
2,5
12,5
550°
Р'
80,5
3,5
16
еэ
47,5
25,5
27
т'
12
59
2!)
ЖР«+ Т'^Р' 6]
Р'
78
4
18
540°
^4
46
24
30
Е1
II
53
36
Y1
11
58
31
жрЛ Р'У е' е1
Р'
73
4
23
440°
е'
71,5
2,5
26
рь
43,5
12
44,5
81
10
52
38
^Р. + et^ е' ц"
е'
71
2
27
350°
р6
20
6
74
л"
4
38
58
81
8
54
38
Жр7 + V'S г' г Sn
г'
71
1,5
27,5
225°
Pl
4
0,5
95,5
Sn
0,5
1
98,5
л"
2,5
37,5
60
Медь — олово — серебро
Диаграмма состояния системы Си—Sn— Ag была изучена почти полностью авторами работы [1]. На рис. 229 приведена диаграмма плавкости и изотермы ликвидуса системы Си— Sn—Ag. В системе не обнаружены промежуточные тройные соединения, существует девять полей первичной кристаллизации фаз: а — твердого раствора па основе меди (7); at — твердого раствора на основе серебра (2); твердого раствора на основе олова—Sn (5); Р'— фаза двойной системы олово—серебро (4); е' — фаза двойной системы олово-серебро, более богатая оловом, чем фаза Р' (5); рз — фаза двойной системы медь — олово, богатая медью (6‘); у' — фаза системы медь—олово более богатая оловом, чем рз (7); Ej — фаза системы медь— олово—Cu3Sn (8); Ц" — фаза системы медь— олово, богатая оловом (9).
В табл. 48 приведены данные, описывающие характер фазовых превращений в системе Си— Sn—Ag и состав фаз, участвующих в нонва-
рпантпых превращениях. На рис. 230 приведено изотермическое сечение при 600°. В равновесии с твердым раствором па основе меди в твердом состоянии могут находиться фазы ах — твердый раствор на основе серебра, рз (при 600°) и -у — Cu31Sn8 (при 500е).
Литература
Gebhardt F., Petzow G.— Z. Metallkunde, 1959, 50. N 10, 597-605.
Медь — олово — сурьма
Диаграмма состояния системы Си—Sn—Sb была изучена полностью в работе [1]. На рис. 231 даны проекция поверхностей ликвидуса (с изотермами) и фазовые равновесия в твердом состоянии в области сплавов, прилежащих к медному углу. В приведенной части системы имеют место моновариаптные реакции по линии DE — ж-|- 1] т? и по линии FE — ж ф + 5^8, где ц — твердый раствор на основе
Рис. 230. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си— Sn—Ag при 600° СРис. 230. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си— Sn—Ag при 600° СРис. 231. Проекция поверхностей ликвидуса (а) и фазовые равновесия в твердом состоянии (б) в системе Си—Sn—SbРис. 231. Проекция поверхностей ликвидуса (а) и фазовые равновесия в твердом состоянии (б) в системе Си—Sn—Sbмеди, £ — твердый раствор сурьмы в Р-фазе системы Си — Sn, е — тройной твердый раствор -у (Си — Sb) и у (Си — Sn). Автор [1] идентифицировал металлографически тройное соединение Cui2Sn7Sb3, которое имеет следующий химический состав: Си — 38,9%; Sn — 42,3%; Sb - 18,8%.
Рис. 230. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си— Sn—Ag при 600° С
Рис. 230. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си— Sn—Ag при 600° С
Рис. 231. Проекция поверхностей ликвидуса (а) и фазовые равновесия в твердом состоянии (б) в системе Си—Sn—Sb
Рис. 231. Проекция поверхностей ликвидуса (а) и фазовые равновесия в твердом состоянии (б) в системе Си—Sn—Sb
Литература
1. Tasaki М.— Mem. Coll. Sci. Kyoto Imp. Univ. 1929, 12,227 (цитируется no Metals Handbook, 1948, Cleveland, Ohio, p. 1264).
Медь — олово — теллур
Диаграмма состояния сплавов системы Си— Sn—Те была подробно изучена авторами работ [1, 2], которые использовали в своем исследовании методы дифференциального термического, микрорентгеноспектралыюго и металлографического анализов. На основании результатов исследований ряда политермических сечений, вид которых весьма сложен, авторы построили диаграмму состояния, приведенную на рис. 232. В системе обнаружено тройное соединение Cu2SnTe3, которое образуется по перитектической реакции ж + Cu3-xTe2 + SnTe ^ ^? Cu2SnTe3 при температуре 412°, либо (по аналогии с системой Си—Се—Те [2]) по реакции ж -|- Cu3-xTe2 Cu2SnTe3 + CuTe. Сое-
1. Carcaly С., Rivet J., Flahaut J.— J. Less-Common Metals, 1975, 41, N 1, 1—18.2. Carcaly C., Rivet J., Flahaut J.— J. Less-Common Meta s, 1977, 51, N 1, 165—171.1. Carcaly С., Rivet J., Flahaut J.— J. Less-Common Metals, 1975, 41, N 1, 1—18.2. Carcaly C., Rivet J., Flahaut J.— J. Less-Common Meta s, 1977, 51, N 1, 165—171.динение Cu2SnTe3 имеет субструктуру типа Zn
1. Carcaly С., Rivet J., Flahaut J.— J. Less-Common Metals, 1975, 41, N 1, 1—18.
2. Carcaly C., Rivet J., Flahaut J.— J. Less-Common Meta s, 1977, 51, N 1, 165—171.
1. Carcaly С., Rivet J., Flahaut J.— J. Less-Common Metals, 1975, 41, N 1, 1—18.
2. Carcaly C., Rivet J., Flahaut J.— J. Less-Common Meta s, 1977, 51, N 1, 165—171.
Диаграмма состояния системы Си—Sn—Те характеризуется наличием двух широких областей несмешиваемости в жидком состоянии, одна из которых имеет критические точки и М2 при 1065°, а другая — точки М3 при 685 и М4 при 625 . На приведенной диаграмме состояния даны температуры поивариантных превращений, которые обнаружены в сплавах этой системы, а в табл. 49 — химический состав сплавов, отвечающий этим точкам. Следует заметить, что положение некоторых нопвариант- ных точек (Plt Р2) не отвечает «правилу звезды» теории построения диаграмм состояния.
Медь — олово — фосфор
Диаграмма состояния системы Си—Sn—Р была изучена в области сплавов, богатых медью [1—31. В ранней работе [1] было установлено, что в медном углу системы имеет место ионвариантпое эвтектическое превращение ж ^ acu + Cu4Sn + Си3Р при температуре 620 и содержании 81% Си, 4,8% Р и 14,2% Sn.
В поздней работе [3], учитывая новые данные по строению диаграммы состояния двойной
Таблица 49. Химический состав точек иопвариаптных превращений и критических точек на кривых рас сдаивания в жидком состоянии в системе Си—Sn Те
Обозначение точки
Состав, ат. %
Си
Sn
Те
7*1
19,33
3,33
77,34
1>о
34,67
4,00
61,33
1*3
32,00
12,00
56,00
1\
38,70
14,00
47,30
/*5
14,67
82,00
3,33
32,00
>6,00
12,00
32,00
30,00
38,00
14
42,67
2о,(Ю
37,33
43,33
20,67
36,00
/‘10
47,33
38,00
14,67
53.33
28,67
18
49,33
17,33
33,33
/‘13
80,00
18,67
1,33
/‘14
84,00
15,33
0,67
—■
—-
-—
.—-
——.
—
/‘17
76,67
18,33
5,00
26,70
1,30
72,00
39,33
22,00
38,67
—
—-
—•
39,33
20,00
40,67
70,33
2,33
27,34
I/.,
86,00
12,67
1,33
53,67
19,00
27,33
v4
25,33
48,00
26,67
системы Си—Sn, приведены результаты нового подробного изучения сплавов тройной системы. Методами термического и микроструктурного анализов изучены сплавы, содержащие до 25% Sn и 6,5 вес. % Р.
Построены три политермических сечения для сплавов с постоянным содержанием фосфора 1,2 и 3%, четыре политермических сечения для сплавов с постоянным содержанием олова 5, 10, 15 и 20%, а также четыре изотермических сечения при температурах G50, 600, 500 и 300° с.
Па рис. 233 приведены изотермы ликвидуса, дана диаграмма плавкости. В изученной части системы Си—Sn—Р установлено существование нопвариантного превращения перитектического типа (точка О) при температуре 637° ж 4- аси^ ^ Р Си3Р, где Р — фаза двойной системы Си—Sn. На рис. 234 приведены изотермические сечения системы для температур 600 и 300°. Фазы у, 6 (Cu4Sn) и е (Cu3Sn) являются фазами двойной системы Си—Sn с соответственно увеличивающимся содержанием олова.
Литература
Hudson О. F., Law Е. F.— J. Inst. Metals, 1910, 3, 161 — 184.
Glaser L. C., Seemann JI. J.— Z. techil. Phys, 1926, 42—90.
Verb J.— Z. anorg. Chern., 1933, 213, 257—272.
Медь — олово — цинк
Диаграмма состояния системы Си—Sn—Zn была изучена в области сплавов, богатых медью [1—4]. В работах [2 и 3] приведены изотермы ликвидуса и фазовые равновесия при температуре 500 . Па рис. 235 ограничены области первичной кристаллизации твердого раствора на основе меди (а) и твердого раствора на основе P-фаз двойных систем Си—Sn и Си—Zn. В этой части системы сплавы в процессе кристаллизации не претерпевают пои вариантных превращений. При температуре 500' (рис. 236) в равновесии с твердым раствором на основе меди находятся фазы у (Си — Sn) и р (Си Zn). Пунктиром приведено положение границы а/а + у для температуры 300е.
В работе [4] рентгеновским методом определены изотермы растворимости олова и цинка при 500, 350 и 310° и дан объемный угол системы Си—Sn—Zn с поверхностью, ограничивающей область твердых растворов на основе меди; все данные приведены в атомных процентах.
Литература
Ho.ft L.— .1. Inst. Metals.. 1913. 10. 235 -246; 1915, 14," 173—188
Таттапп G , Hansen М.— Z. anorg. Cliein., 1924, 138, 137—157.
Hauer О., Hansen M.— Z. Mctallkunde, 1930, 22, 387— 405; 1931, 23. 19—29.
Коиобеевский С. T. Тарасов В П., Степанов Л. А,— ЖФХ, 1937, IX, вып. 3, 693—703.
Медь — палладий — серебро
Диаграмма состояния системы Си — Pd—Ag изучена во всей концентрационной области [1—3]. Последние и наиболее полные исследования были проведены авторами работы [3], которые использовали методы дифференциального термического, микроструктурного анализов, измерения твердости, микротвердости, удельного электросопротивления и др. В двойных системах Си—Pd и Ag—Pd, ограничивающих тройную систему Си — Pd—Ag, образуются непрерывные ряды твердых растворов, а в системе Си—Ag — эвтектическая смесь твердых растворов па основе меди и серебра. На рис. 237 приведена проекция поверхности ликвидуса системы Си—Pd—Ag с изотермами ликвидуса [3].
Взаимная растворимость серебра и меди увеличивается с повышением содержания в сплавах палладия, при этом также повышается температура их солидуса.
В системе не обнаружено существования тройных интерметаллических соединений. В твердом состоянии в системе Си—Pd существуют соединения PdCus и Pd3Cu5. Последнее
Рис. 233. Изотермы ликвидуса системы Си—Sn—Р
Рис. 234. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—Sn- -Р при температурах 600 («) и 300° С (б)
Zn, Вес. °/„
Рис. 235. Проекция поверхностей ликвидуса диаграммы состояния системы Си —Sn—Zn
Рис. 236. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Sn—Zn при 500° С
Рис. 237. Изотермы поверхности ликвидуса системы Си—Pd—AgРис. 237. Изотермы поверхности ликвидуса системы Си—Pd—AgРис. 238. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Pd—Ag при 600° СРис. 238. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Pd—Ag при 600° С
Рис. 237. Изотермы поверхности ликвидуса системы Си—Pd—Ag
Рис. 237. Изотермы поверхности ликвидуса системы Си—Pd—Ag
Рис. 238. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Pd—Ag при 600° С
Рис. 238. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Pd—Ag при 600° С
не находит отображение на рис. 238, что свидетельствует о некоторой неточности его построения. В работе [31 приведены изотермические сечения, отображающие существование фазовых превращений в системе Си—Pd—Ag в твердом состоянии.
Литература
Glander F.— Metallwirischaft, 1939, 18, N 16,337 и 357.
ITise Е. М.— Metals Handbook, ASM. Cleveland, 1948. p. 1128, 1241.
Немилое В. А., Григорьев A. T., Соколовская E. M*— Изв. сектора платины и других благородных метал- _ лов АН СССР, 1955, 29, 163.
Медь*— палладий — хром
Диаграмма состояния системы Си—Pd—Сг изучена методами термического, микроструктурного анализов и другими методами в работе [1]. На основании большого числа политерми- ческих сечений построена диаграмма состояния (рис. 239), которая характеризуется наличием области расслаивания в жидком состоянии. В системе не обнаружено тройных соединений, а также понвариантных превращений. Кроме линии, ограничивающей область расслаивания, в системе имеется моновариаптное эвтектическое превращение, протекающее по линии еге2. Эта линия разделяет области первичной кристаллизации а и рСг. Фаза а представляет собой непрерывный ряд твердых растворов между медью и палладием. В твердом состоянии в равновесии с твердым раствором на основе меди при 1000° может находится Рсг-Фаза- На рис. 239 приведены изотермы растворимости хрома в a-фазе при 1000° и 20°. В системе при температурах ниже 600° имеются сложные превращения, связанные с превращениями в двойных системах Си—Pd и Pd—Сг в твердом состоянии.
Литература
Григорьев А. Т., Соколовская Е. М., Алтунина Л. М., Максимова М. В.— ЖНХ, 1960, 5, пып. 5, 1112—1118.
(Медь’—'плутоний — церий
Диаграмма состояния системы Си — Ри—Се была изучена авторами работы [1] методами дифференциального термического, металлографического и микрорептгеноспектрального анализов. Построена проекция поверхностей кристаллизации системы Си—Ри—Се.
На рис. 240 приведен медный угол диаграммы. Как видно, твердый раствор на основе меди может находиться в равновесии с фазами
Рн2Сиц и СеСи6, которые образуют между собой непрерывный ряд твердых растворов, обозначенных на рис. 240 цифрой I. Соединения СеСи2 и PuCu2 также образуют между собой непрерывный ряд твердых растворов, обозначенных на рис. 240 цифрой II. В сплавах медного угла системы существует моновариант- ное эвтектическое превращение ж Си + + (СеСив—Ри2Сии). Эта моповариантная линия
Pl re си
Ри Д'*
Р» Ph
Pu rp:
Pu CW
242
5b, &z. %
Рис. 239. Проекция поверхности кристаллизации и изотермы растворимости (20 и 1000°) диаграммы состояния системы Си Pd -Сг
Рис. 240. Проекция поверхностен кристаллизации диаграммы состояния системы Си СеСи3— РиСи2
Рис. 241. Область несмешиваемости в системе Си РЬ—
PbS- Cu2S
Рис. 242. Проекция поверхностей кристаллизации диаграммы состояния системы Си- РЬ Sb
Рис. 243. Диаграмма плавкости и изотермы солидуса системы Си -РЬ РЬТе—Си3Те
Таблица 50. Данные о некоторых попвариантных перитектических превращениях в системе Си—Ри—Се
Состав сплава, отвечающего точке ионва рентного превращения, ат- %
Температура, °C
Твердые фазы, находящиеся в равновесии
Ри
1 Ср
Си
6,0
18,0
76,0
840
РщСи17; РиСе4; тв. р-р
СеСи0 РшСиц
2,5
23,0
74,5
780
PuCu4; CeCu5; тв. р-р
CeCu3 Pu,Cuu
2,0
23,5
74,5
778
PuCu4; CeCu6; CeCu,
отвечает понижению температуры кристаллизации двойной эвтектики от стороны Си—Ри к стороне Си—Се, которое составляет 5°. В табл. 50 приведены данные о характере, составе и температурах ноивариантпых превращений.
Литература
1» Wittenberg L. J., Etter D. Е., Selle J. E., Tucker P. A.— Nucl. Sci. and Engng, 1965, 23, N 1, 1—7.
Медь — ртуть — цинк
Диаграмма состояния системы Си—Hg—Zn не была изучена. В работе [11 имеются сведения об образовании интерметаллических соединений при взаимодействии ртути с двойными соединениями меди с цинком: ZnCu3Hg2, Zn2Cu6Hg, Zn2Cu8Hg3. Опи образуются при комнатной, либо повышенной до 100° С температурах.
Литература
Russell A. S., Cazalet Р. V. F., Irvin N, М.— J. Chern. Soc., 1932, March, 852—857.
Медь — ртуть — цирконий
Диаграмма состояния системы Си—Hg—Zr изучена в области сплавов, расположенных на сечении ZrHg—CuHg [1]. Методом рентгеновского анализа было найдено тройное соединение ZrCuHg2. Оно имеет кубическую решетку со структурой типа NaTl и с = 6,96 + 0,01 А.
Литература
1е Pusely М., Ban Z.— J. Less-Common Metals, 1974, 38, № 1, 15—18.
Медь — свинец — сера
Диаграмма состояния системы Си—РЬ—S была изучена в области сплавов, ограниченных четырехугольником Си—Pb—PbS—Cu2S [1, 2].
В области сплавов Си—РЬ—Cu2S система характеризуется наличием несмешиваемости в жидком состоянии как в двойных системах Си—Pb, Pb—Cu3S и Си—Cu2S, так и в самой тройной частной системе. Аналогичный характер носит и другая частная система РЬ—Cu2S— PbS. На рис. 241 приведен общий вид диаграммы. В работе [2] имеется подробный теоретический обзор диаграммы состояния с наличием несмешиваемости в жидком состоянии.
Литература
Guertler W., Landau G.— Z. anorg. undallg Chem., 1934, 218, N 4, 321—345.
Guertler W., Landau G.— Metall und Erz, 1934, 31, 169—190.
Медь — свиней — сурьма
Диаграмма состояния системы Си—РЬ—Sb была изучена подробно [1—5]. В наиболее поздней работе [4] критически рассмотрены результаты исследований [1—3] и дополнены собственными данными. По результатам термического, микроструктурного и рентгеновского анализов, а также химического анализа фаз, приведенных в работе [4], на рис. 242 дана диаграмма состояния Сц—Pb—Sb. В системе имеет место широкая область несмешиваемости в жидком состоянии, которая простирается от стороны Си—РЬ в глубь тройной диаграммы. Кривая, ограничивающая область расслоения в жидком состоянии, имеет сложный характер. В точках ЛА (37,5% Sb, 48,5% Си) и ЛГ3(И% Sb, 1% Си), отмечены максимумы, а в точке А — минимум при температуре 679°. В работе [41 приведена пространственная модель диаграммы. В области сплавов, богатых медью, в точке 5, (28% Sb, 66% Си), протекает нонва- риантное монотектическое превращение эвтектического типа ж81 ^ aCl] + Р + ж81. Состав второго слоя жидкости в точке S2 отвечает содержанию 1% Sb и 1% Си.
Как видно на рисунке, уточняющем кристаллизацию сплавов в свинцовом углу, кристаллизация второго слоя жидкости состава S2 идет довольно сложно.
Литература
1. Schach Н.— Z. anorg. Chem., 1924, 132, 265—272. 2. Morgen R. A., Nix F. C., Swenson L. G.— Trans.
AIME, 1927, 43, 2—12.
Goto M.— J. Min. Metallurg. Engrs Soc. Japan, 1921, 37, 815—820.
Schrader A., Hanemann H.— 7. Metallkunde, 1941, 33, N 2, 49—60.
Hofmann W.— 7.. Metallkunde, 1941, 33, N 2, 61—62.
Рис. 244 Л Проекция поверхности кристаллизации диаграммы Си РЬ—ZnРис. 244 Л Проекция поверхности кристаллизации диаграммы Си РЬ—ZnМедь — свинец — цинкМедь — свинец — цинкМедь — свине д — теллур
Рис. 244 Л Проекция поверхности кристаллизации диаграммы Си РЬ—Zn
Рис. 244 Л Проекция поверхности кристаллизации диаграммы Си РЬ—Zn
Медь — свинец — цинк
Медь — свинец — цинк
Диаграмма состояния системы Сц—РЬ—Те была изучена авторами работы [11 в области ограниченной Си—Си2Те—РЬТе—РЬ. Изученная часть системы характеризуется наличием трех областей несмешиваемости в жидком состоянии (рис. 243). В табл. 51 приведены данные, которые описывают нонвариаитные превращения в изученной части системы. Сечение Сн2Те—РЬТе является квазибипарным с эвтектическим характером взаимодействия. В равновесии с твердым раствором па основе меди в твердом состоянии могут находиться фазы Си2Те, РЬТе и РЬ.
Литература
Gravermann И., Wallbaum Н. -J.— Z. Metallkunde, 1956, 47, N 6, 433—441.
Таблица 51. Нонвариаитные равновесия в системе Си—РЬ—Те, ограниченной четырехугольником Си—Си2Те—РЬТе—РЬ
Критическая точка
Реакция
Температура, °C
Pt А
^£ + Си ^ ж2 + СиТе
792
р8.р»
жа ^ Си2Те + РЬТе 4- ж4 ж6 + Си,Те 5 Си l РЬТе ж J2 Си 4- РЬ РЬТе
625
рь
595
Е
325,5
Диаграмма состояния системы Си—РЬ—Zn была изучена практически полностью авторами ряда работ [1—3].
На рис. 244 приведена диаграмма Си — РЬ—Zn по данным авторов работы [3], которые критически использовали сведения, приведенные в более ранних работах, основываясь в основном на результатах работ [2]. Система характеризуется наличием широкой области несмешиваемости в жидком состоянии, а также отсутствием тройных соединений. В таблице 52 приведены сведения о попвариантных превращениях в системе.
На рис. 245 приведено изотермическое сечение системы Си—РЬ—Zn при комнатной температуре согласно данным работы [2].
Литература
Paravane N., Mazetti С., Moretti R.— Gazz. chim. ital , 1914. 44 (11), 478—502.
Bauer O., Hansen M.— Z. Metallkunde, 1929, 21, X 5, 145—151; N 6, 190—196.
JIenglein E., Koster W.— Z. Metallknnde, 1948, 39, 391—400.
Медь — селен — серебро
О диаграмме состояния сплавов системы Си—So—Ag имеются ограниченные сведения. В работе [1] установлено, что между двойными
Таблица 52. Данные о попвариаш ных превращениях в системе Си—РЬ—Zn
Фаза
Pb, %
Cu, %
Zn, %
*6, + «2 t-* Жд' -|- Pi
ipn 886°
л
96,8
2,1
1,1
51
19,0
49,0
32,0
а»
—
68,0
32,0
Р1
—
63,0
37,0
ж8г + p2 s ^s' - Yi при 825°
-<
97,1
1,6
1,3
81
7,0
33,0
60,0
Р2
—
14,0
56,0
71
—
39
61,0
*S, + 72 S ^Sg + 61 при 690°
s3
97,6
0,9
1,5
83
2,0
18,0
80,0
Уз
—
30,0
70,0
61
—
27,0
73,0
Mg4 + 6i Й жу^ 4- eL при 590°
s;
97,8
0,5
1,7
s4
1,0
10,0
89,0
6i
—
24,0
76,0
Ei
—
21,0
79,0
Ж8Ь + e2 ^ ЖВ5 + Hl при 422°
s5
97,9
0,2
1,9
So
0,8
1,2
98,0
У2
—
13,0
87,0
111
—
2,7
97,3
соединениями Cu2Sc и Ag2Se проходит квази- бинарное сечение с непрерывным рядом твердых растворов и минимумом при температуре, близкой к 700°.
Литература
Менделеевич А. 10., Крестовников А. II., Гладов В. М. ЖФХ, 1969, 43, № 12, 3067—3069.
Медь — селен — сурьма
Диаграмма состояния системы Си—Se—Sb изучена по сечению Cu.,Se—Sb2Se3 [1]. В системе образуется тройное соединение CuSbSe2, которое находится на указанном сечении.Фазовые равновесия сечения Cu2Se—Sb2Se3 описываются диаграммой состояния и одним коп- груентно плавящимся соединением CuSbSe.,, которое делит его па две простые системы эвтектического типа с ограниченной растворимо
стью в твердом состоянии. Эвтектика ж г±
Cu2Se J- CuSbSe., протекает при температуре 430 + 2° и содержании 40 мол. % Sb2Sc3, а эвтектика ж^- CuSbSe2 -f Sb2Se3 при температуре 480 + 3° и содержании 55 мол. % Sb2Se3.
Литература
Кулиев Р. Л., Крестовников А. II., Глазов В. М.— Изв. АН СССР, Неорганические материалы, 1969, 5, № 12, 2217—2218.
Медь — селен — таллий
О диаграмме состояния Си—Se—Т1 в литературе пет сведений. В работе [1] приведены данные о тройном соединении CuTlSe2; оно имеет следующие параметры: а = 5,83 А; с 11,6 A; da 1,99.
Литература
Hahn IL, Frank G. е. а.— Z. anorg. and alls;. Chern.. 1953, 271, N 3—4, 153—170.
Медь — селен — теллур
О диаграмме состояния Си—Se—Те имеются ограниченные сведения. В работе [1] приведены результаты исследования сечения Cu2Se- Cu2Te.
Литература
Rahljs Р — Z. phys. Chern., 1936 [131, 31, 157.
Медь — селен — цинк
Диаграмма состояния сплавов системы Си—Se—Zn была частично изучена авторами работы [1]. Методами микроструктурного, рентгеновского анализов и тензиметрических измерений изучены сплавы следующих сечений тройной системы: ZnSe — Cu2Se; ZnSe — Си; Cu»Se—Zn; ZnSe — расплав Си — Zn и ZnSe — сплав Cu,_xSe.
На рис. 246 приведено изотермическое сечение при 900°. Система Си—Se—Zn характеризуется отсутствием тройных промежуточных соединений при данной температуре. Па указанном сечении фазы а и Р представляют собой фазы двойной системы Си—Zn, причем а-фаза является твердым раствором на основе меди. Аналогичный вид сечения сохраняется в интервале температур 834—902° С. В работе определены давления паров Zn и Se2 в различных областях фазовых равновесий.
Литература
Хариф Я. Л., Вишняков А. В.— Изв. АН СССР, Неорганические материалы, 1975, И, № 7, 1202 — 1205.
Рис. 246. Изотермическое сечеппе диаграммы состояния системы, Си—Se—Zn при 900° СРис. 246. Изотермическое сечеппе диаграммы состояния системы, Си—Se—Zn при 900° С5е5еZn, ат- °/гZn, ат- °/г
Рис. 246. Изотермическое сечеппе диаграммы состояния системы, Си—Se—Zn при 900° С
Рис. 246. Изотермическое сечеппе диаграммы состояния системы, Си—Se—Zn при 900° С
5е
5е
Zn, ат- °/г
Zn, ат- °/г
Медь — сера — серебро
О диаграмме состояния системы Си—S—Ag имеются ограниченные сведения [1]. В системе обнаружено квазибинарное сечение Cu2S—Ag.S. Эти химические соединения образуют непрерыв пый ряд твердых растворов с минимумом при температуре несколько выше 600'.
Литература
Менделеевич А 10., Крестовников А. Н , Глазов В. М,— ЖФХ, 1969, 43, № 12, 3067—3069.
Медь — сера — сурьма
Диаграмма состояния тройной системы Си—S—Sb была изучена авторами работы [1]
Рис. 245. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—РЬ Zn при комнатной температуре
Рис. 247. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Ag—Sb [1] при 400° СРис. 247. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Ag—Sb [1] при 400° С
Рис. 247. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Ag—Sb [1] при 400° С
Рис. 247. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Ag—Sb [1] при 400° С
в узкой концентрационной области по сечепию Cu2S—Sb2S3. Фазовые равновесия в сплавах этого сечения можно описать диаграммой, в которой образуется соединение CuSbS2, делящее ее на две простые диаграммы эвтектического типа с ограниченной растворимостью в твердом состоянии. Эвтектическое превращение ж ^ Cu2S + CuSbS2 протекает при темпера-
Рис. 248. Ликвидус и солидус политермического сечения Cu2Te—Ag2Te системы Си—Ag—Те [1]]
туре 472 ± 2° и содержании 45 мол. % Sb2S3, а превращение ж ^ CuSbS2 + Sb2S3 при тем пературе 495 + 3° и содержании 70% Sb2S3.
Литература
Кулиев Р. А., Крестовников А. Н., Глазов В. М.— Изв. АН СССР, Неорганические материалы, 1969, 5, № 12, 2217—2218.
Медь — сера — таллий
О диаграмме состояния Си—S—Т1 в литературе нет сведений. В работе [1] приведены лишь сведения о тройном соединении CuTlS2; оно имеет параметры а = 5,58А, с = 11,1 А и с/а = = 2,00.
Литература
Hahn Н., Frank G., Klinger W., Mayer A. D., Storger G.— Z. anorg. und allg. Chern., 1953, 271, N 3-4, 153—170.
Медь — серебро — сурьма
Данные по диаграмме состояния Си—Ag—Sb имеются в одной работе [11, в которой методом металлографического анализа исследовано изотермическое сечение системы при 400°, при-
Рис. 249. Проекция поверхностей кристаллизации диаграммы состояния системы Си—Ag—Ti [3]Рис. 249. Проекция поверхностей кристаллизации диаграммы состояния системы Си—Ag—Ti [3]веденное на рис. 247. Поскольку ко времени изучения тройной диаграммы двойная система Си—Sb в области сплавов, богатых медью, была точно не установлена (особенно при концентрациях 30—40 вес. % Sb), па рис. 247 ряд областей нанесен пунктиром.
Рис. 249. Проекция поверхностей кристаллизации диаграммы состояния системы Си—Ag—Ti [3]
Рис. 249. Проекция поверхностей кристаллизации диаграммы состояния системы Си—Ag—Ti [3]
В системе Си—Ag—Sb отсутствуют тройные соединения и существуют фазы, которые имеют место в соответствующих двойных системах. К таким фазам относятся твердые растворы па
основе Cu(acu), Ag(«Ag) и Sb(asb), фазы е (или § по данным [2]) и е' двойной системы Ag—Sb, соединение Cu2Sb и две нерасшифрованные фазы системы Си—Sb (см. двойные диаграммы в настоящем справочнике на стр. 53).
Литература
Guertler W., Rosenthal W.— Z. Metallkunde, 1932, 24, N 2, 30—34.
Хансен Af., Андерко К. Структуры двойных сплавов. М., Металлургиздат, 1962, т. I, с. 31, 63, т. II, с. 666.
Рис. 250. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Ag—Ti при 700° С [2]Рис. 250. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Ag—Ti при 700° С [2]Медь — серебро — титанМедь — серебро — титанМедь — серебро — теллур
Рис. 250. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Ag—Ti при 700° С [2]
Рис. 250. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Ag—Ti при 700° С [2]
Медь — серебро — титан
Медь — серебро — титан
Методом дифференциального термического анализа, а также используя сравнительный метод определения теплот фазового превращения, авторы работы [1] построили линии ликвидуса и солидуса системы Си—Ag—Те. Политерми- ческое сечение Си2Те—Ag2Te, показанное на рис. 248, является квазибинариым. Высокотемпературные теллуриды Ag и Си образуют между собой непрерывный ряд твердых растворов с минимумом, который соответствует составу 33—36 мол.% Си2Те и 845 ± 3°. Предполагается наличие сложного характера взаимодействия между низко- и средпетемператур- ными модификациями теллуридов меди и серебра.
Литература
1. Менделеевич А. 10., Крестовников А. Н., Глазов В. М,— ЖФХ, 1969, 43, № 12, 3067 —3069.
Диаграмма состояния Си—Ag—Ti подробно исследована методами термического, металлографического и рентгеновского анализов в работах [1—5]. На основании полученных результатов были построены политермические сечения [4], изотермические сечения при 700 [2], 900, 960, 1005 и 1300° [4], проекция поверхностей кристаллизации и изотермы ликвидуса [3]. На рис. 249 приведена поверхность ликвидуса системы, построенная па основании данных [1, 3], а на рис. 250 изотермическое сечение при 700 [21. В системе Си—Ag—Ti не образуются тройные соединения, а присутствуют фазы, соответствующие двухкомпонентным системам: шесть фаз системы Си—Ti [TiCu,(t); TiCu2 (А); Ti2Cu3(6); Ti3Cu4 (t); TiCu(fi) и ti2Cu(y)l [31 и две фазы системы Ti—Ag [TiAg(i])иTi2Ag(y)J.
Соединения Ti2Cu(y) и Ti2Ag(y) в трехкомпонентной системе образуют непрерывный ряд твердых растворов, обозначенный у-фаза. Кроме указанных фаз, в системе Си—Ag—Ti присутствуют твердые растворы на основе меди (а) и серебра (Р), а также две модификации титана— высокотемпературная prCi и низкотемпературная a-Ti.
В системе Си—Ag—Ti установлено существование широкой области расслаивания в жидком состоянии, которая ограничена следующими значениями компонентов: 1,5—65 ат. % Ti, 2—68 ат. % Си; 5—94,5 ат. ?6 Ag. Кривая расслаивания (см. рис. 249) имеет две критические точки Кх и К„. Расслаивание трехкомпонент- ных жидких сплавов начинается в точке К2 (34 ат.% Ti, 2 ат.% Си; 64 ат.% Ag) при температуре ~1100°. Точка Kv отвечает составу 9 ат.% Ti, 61 ат.% Си, 30 ат.% Ag и соответствует температуре 850а, причем в этой точке составы сосуществующих жидких растворов становятся идентичными.
В соответствии с рис. 249 на поверхности тройной системы можно выделить десять областей первичной кристаллизации фаз:
а-твердый раствор — Cu/i1/->7e5Cu,
((-фаза — nvevNP6P-nv,
Z-фаза — evNn.2ev
0-фаза — п2Р6Рьп3п4, е-фаза — п3Р 5Р 465п4п31 6-фаза — пх53с4п4 и 6Р4Р346, у-фаза — e431e3e2 и 4Р3Рг24, P-Ti — e3lK42P4Pvn4Tie3,
ц-фаза — п3Рхе4пь,
P-твердый раствор — eJ\P7esA.ge4.
Попвариантные превращения, в которых участвуют две жидкие фазы, протекают в системе по реакциям [31:
ж( + р — Ti ^ ж2 + у при 982°;
ж3 ж4 + у + 6при 954°,
ж5 + 6 жв + спри 900°.
При температуре 851° высокотемпературная фаза X распадается по реакции [3] X д2 ж^ + 6 р L а пРи температуре 803° по эвтектоидной реакции распадается фаза 6 : 6 ^? е + ф -}- р [4]. Кроме указанных нонвариантпых равновесий, в системе Си—Ag—Ti имеют место еще семь понвариантных превращений перитектического типа, протекающих по следующим реакциям (см. рис. 249):
/',(960) : ж + р Ti 2у + ц, Р2(929°) : ж + ц ^ у И р, Р3(908°) : ж + у ^ 6 + Р, Р,(860°) : ж + 6 ^ е + Р, Р5(843с) : ж + е ^ 6 + р, Рв(808) : ж + 6 ^ ? + Р, Р,(783°) : ж + £ ^ а + Р.
Изотермическое сечение, представленное на рис. 250, характеризуется чередованием восьми однофазных, двенадцати двухфазных и пяти трехфазных областей. Область гомогенности у-фазы не превышает 5 ат. %; 6-фаза растворяет 5 ат. % Ag; трфаза ~2,0 ат. % Си. Растворимость серебра в е-фазе и ^-фазе составляет 2 ат. %.
Изотермическое сечение при 900° и выше характеризуется наличием областей несмешиваемости.
Фаза у имеет тетрагональную решетку такого же типа, как и соединение Ti2Cu и Ti2Ag, образовавшие непрерывный ряд твердых растворов. Параметры решетки у-фазы увеличиваются от значений, соответствующих параметрам решетки соединения Ti2Cu (а 2,943 А и с = 10,77 А) до значений параметров решетки Ti.,Ag (а 2,952 А и с = 11,85 А) [3].
Литература
1. Еременко В. П., Буянов Ю. И., Панченко И. М.— И.зв. АП СССР. Металлы, 1909, № 5, 200—202.
2 Еременко В. Н., Буянов 10. И., Панченко И. М.— Изв. АН СССР. Металлы, 1969, № 3, 188—192.
Еременко В. Н., Буянов 10. И., Панченко Н. М.— Порошковая металлургия, 1970, № 4(88), 45—48.
Еременко В. Н., Буянов Ю. И., Панченко И. М.— Порошковая металлургия, 1970, № 5 (89), 73—78.
Еременко В. Н., Буянов 10. И., Панченко Н. М.— Порошковая металлургия, 1962, № 7 (79), 55—59.
Медь — серебро — фосфюр
Диаграмма состояния Си—Ag—Р была исследована методами термического и металлографического анализов в области сплавов, ограниченных концентрационным треугольником Си—Ag—Си3Р [1]. Сторона этого концентрационного треугольника Ag—Сн3Р является квазибипарным и представляет собой простую эвтектическую систему [1]; температура кристаллизации эвтектики составляет 796—797°, концентрация эвтектической жидкости (вес. %)— 46,2 Ag и 53,8 Си3Р (или 46,3 Си и 7,5 Р). Две другие стороны концентрационного треугольника Си—Ag—Си3Р (Си—Ag и Си—Си3Р) также являются простыми эвтектическими системами. На основании исследования трех по- литермических сечений с постоянным содержанием (вес. %) 10 Ag, 25 Си и 11Сп 3Р (или 1,55Р) было установлено отсутствие новых тройных соединений. Система Си—Ag—Си3Р является диаграммой эвтектического типа, в которой тройная эвтектика (Си + Ag + Си3Р) затвердевает при температуре 646 + 1°, а эвтектическая жидкость содержит (вес. %) 30,4 Си, 17,9 Ag и 51,7 Си3Р (или 7,3 Р) [1].
Па рис. 251 приведена проекция поверхностей кристаллизации и изотермы ликвидуса системы Си—Ag—Си3Р.
Литература
Moser Н., Frohlich К. W., Raub Е.— Z. anorg. Chern., 1932, 208, N 3, 225—237.
Рис. 251. Проекция поверхностей кристаллизации и изотермы ликвидуса диаграммы состояния системы Си Ag-P [1]
Рис. 252. Проекция поверхностей кристаллизации диаграммы состояния системы Си—Ag- Zn [4]
Медь —^серебро,—[цинк
Диаграмма состояния Си—Ag—Zn была исследована в работах [1—41 методами термического, металлографического и дилатометрического [4] анализов. В системе установлено отсутствие каких-либо тройных соединений и обнаружено существование непрерывных рядов твердых растворов Р, у, ₽, Ц- Наиболее подробно диаграмма Си—Ag—Zn исследована в работе [4]. В системе протекают два понвариаптных
превращения. При температуре 665° в точке Е на рис. 252 имеет место превращение эвтектического типа ж д? а + at -ф р. Превращение перитектического типа (точка В) протекает при температуре 630° по реакции ж + у ^ е 4г 6 [4]. Состав точки Е соответствует концентрации (вес. %): 20Cu, 56Ag, 24Zn. Состав жидкой фазы в точке Р включает (в вес. %); 9,5Си, 26Ag и 64,5Zn.
На рис. 252 показана проекция поверхностей кристаллизации системы Си—Ag—Zn, а на рис. 253 изотермическое сечение при 500° [4].
В соответствии с рис. 252, в системе Си—Ag— Zn протекают одно эвтектическое превращение (в интервале 779—665° по линии cvE') ж zz а + + at и следующие семь перитектических: (902—665° по п9Е) ж 4 a ^ Р; (710—665° ио п(£) ж 4- «1 р; (834—661 ' по nsn^ ж 4- Р<^ ^ у; (700—630° по п-Р^ ж 4- у ^ 6; (631—630° но п3Р) ж 4- у -? е; (630—600° по Рп^ ж 4- + 6 ?? е; (431—424° по п4п5) ж 4- е z - тр
Помимо данных реакций, в системе имеет место эвтектоидное превращение 6 . у 4" £• Фаза a — твердый раствор на основе меди, максимальная растворимость Ag и Zn в а-фазе при температуре эвтектики 665° составляет 9 вес. % Ag и 28 вес. % Zn [4). Фаза av — твердый раствор па основе серебра; при эвтектической температуре (665°) растворимость Си и Zn в твердом растворе а4 составляет 5 и 20 вес. % соответственно [41.
Фаза р системы Си—Zn и p-фаза системы Ag—Zn [5] в тройной диаграмме образуют непрерывный ряд твердых растворов, обозначенный также Р; состав p-фазы при эвтектической температуре (665°) следующий (вес. %): 23Сп; 53Ag и 24Zn [4]. Фазы -у двойных систем Си—Zn и Ag—Zn [5] в тройной системе образуют непрерывный ряд твердых растворов, который при температуре перитектики (630е) имеет состав (вес. %): 12Cu; 25Ag и 63Zn [4].
Фаза f — тройной твердый раствор, образованный фазами е двойных систем Си—Zn и Ag—Zn [5]; при перитектической температуре 630° содержит (вес. %) 10,5Cu, 26Ag и 63,5Zn [4]. В работе [6] установлено, что решетка е-фазы является гексагональной плотноупако- вапной. При добавлении Ag к сплавам Си— Zn, лежащим в области t-фазы, параметры решетки увеличиваются от a = 2,731 ± 0,004 и с = 4,284 + 0,003 А (сплав 81,5Zn, 18,5Cu) до с = 2,815 ± 0,001 не — 4.419 + 0.001 А (сплав 6% Си, 72 Zn, 22 Ag). Фаза ц тройной твердый раствор, образованный фазами ц двойных систем Си—Zn и Ag—Zn [4].
Фаза 6 — твердый раствор па основе 6-фазы системы Си—Zn; при температуре перитектики (630°) 6-фаза содержит И вес. % Си, 25 гес. % Ag и 64 вес. % Zn [4].
Литература
Keinert М.— Z. phys. Chern., 1932 [A], 160, 15—33.
Moeller K.— Naturwissenschaft, 1939, 27, N 10, 167.
Weigert К. M.— Trans. AIME, 1954, 200, 233—237.
Gebhardt E., Petzov G., Kruass W.— Z. Metallkunde, 1962, 53, N 6, 372-379.
Хансен К., Андерко M. Структуры двойных сплавов. М., Металлургиздат, 1962, т. I, с. 78, т. И, с. 693.
Moeller К,— Z. Metallkunde, 1943, 35, N 1, 27-28.
Медь — сурьма — теллур
Методами дифференциального термического и металлографического анализов в работе [1] исследованы фазовые равновесия в системе Си—Sb—Те. На основании построения поли- термического сечения между теллуридами меди и сурьмы Сн2Те—Sb2Te3, представленного па рис. 254, делается вывод о том, что система Си — Sb—Те является эвтектической с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии. В системе отсутствуют тройные соединения, а ранее предполагавшееся соединение CuSbTe2, как химический индивид, не существует. Сплав состава CuSbTc2 имеет двухфазную структуру, которая характеризуется наличием первичных кристаллов твердого раствора па основе теллурида сурьмы и эвтектической составляющей, включающей мелкодисперсную смесь кристаллов твердых растворов на основе СщТе (а) и Sb„Te3 (Р) [1].
Литература
Кулиев Р. А., Крестовников А. И., Глазов В. М.— ЖФХ, 1969, 43, № 12, 3063—3066.
Медь — сурьма — цинк
В работе [11 методом металлографического анализа проведена триангуляция системы Си— Sb—Zn и установлено отсутствие каких-либо новых тройных соединений. В системе Си— Sb—Zn присутствуют фазы соответствующих двойных систем, а именно: CuZn и Cu2Zn системы Си—Zn; Cu3Sb и Cu2Sb системы Си—Sb; Zn3Sb2, Zn4Sb3 и ZnSb системы Zn—Sb. В соответствии с указанными фазами тройная си стема Си—Sb—Zn разделена на восемь простых: Си—CuZn—Cu3Sb; CuZn—Cu3Sb—Cu2Sb; CuZn—Cu2Sb—Sb; CuZn—Sb—Cu2Zn3; Cu2Zn3— Sb—ZnSb; Cu2Zn"3—ZnSb—Zn4Sb3; Cu2Zn3— Zn4Sb3 Zn3Sb2 и Cu2Zn3—Zn3Sb2—Zn.
Границы существования области твердого раствора па основе меди (ос) определялись в работах [1, 2] методом металлографического и термического анализов [2]. По данным [1] область гомогенности а простирается от границы растворимости Sb в Си (8 вес. % Sb) до границы растворимости Zn в Си (38 вес.%).
На рис. 255 показано политермическое сечение, построенное на основании результатов работы [2], которое дает представление о положении области «-твердого раствора в трехкомпонентных сплавах с отношением Си : Zn = = 70 : 30. С понижением температуры растворимость Sb в твердом растворе медноцинковых сплавов уменьшается и при 200° не превышает 0,015 вес. % Sb.
Фазы р и е являются фазми двойной системы Си-Sb.
Литература
Keese И'.— Z. Metallkunde, 1936, 28, N 3, 58—63.
McLean D., Northcott L.— J. Inst. Metals, 1946, 72, N 8, 583—619.
Медь — таллий — теллур
Диаграмма состояния Си—Т1—Те полностью не изучена, исследовано только сечение, проходящее через двойные соединения Си2Те и Т12Те. На основании данных дифференциального термического и металлографического анализов, а также измерения микротвердости в работе [1] было построено сечение Си2Те— Т12Те3, приведенное па рис. 256. В трехкомпонентной системе, обнаружены два новых тройных соединения; соединение СиТ1Те2 и соединение предполагаемого состава Си3Т1Те3. Оба соединения образуются по перитектическим реакциям: при температуре 300° ж + Си3Т1Те3 2± СиТ1Те2, при температуре 400° ж + Си2Те д± ?2 Cu3TITe3.
Кривая ликвидуса на рис. 256 состоит из четырех ветвей первичной кристаллизации фаз Си2Те, Си3Т1Те3, СцТ1Те2 и Т1Те. Температура 200° соответствует температуре образования тройной эвтектики ж ^ Т1Те + Т12Те -}- + СпТ1Те2. Горизонталь при 550° соответствует полиморфному превращению в соединении Си2Те. Кристаллическая структура фаз СиТ1Те2 и Си3Т1Те3 не приводится.
Литература
Ковалева И. С., Кранчевич К. С., Никольская Г. Ф. — Изв. АН СССР, Неорганические материалы, 1971, VII, № 5, 865—867.
Медь — тантал — хром
Диаграмма состояния Си—Та—Сг пе исследовалась. Имеется указание о существовании соединения ТаСг1-5Си01В, представляющего собой фазу Лавеса [1]. Решетка TaCrli5Cu0,5 гексагональная, типа MgZn2; параметры решетки а = 4,856 А, с — 7,927 А.
Литература
Кио К.— Acta metalling., 1953, 1, N 6, 720—724.
Pnc. 253. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Ag — Zn при 500 С [4]Pnc. 253. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Ag — Zn при 500 С [4]Рис. 254. Полнтермическос сечение Cu2Te—Sb2Te3 системы Си—Sb—Тс [1]Рис. 254. Полнтермическос сечение Cu2Te—Sb2Te3 системы Си—Sb—Тс [1]
Pnc. 253. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Ag — Zn при 500 С [4]
Pnc. 253. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Ag — Zn при 500 С [4]
Рис. 254. Полнтермическос сечение Cu2Te—Sb2Te3 системы Си—Sb—Тс [1]
Рис. 254. Полнтермическос сечение Cu2Te—Sb2Te3 системы Си—Sb—Тс [1]
256
Рис. 255. Полнтермическос сечение диаграммы состояния системы Си—Sb—Zn с отношением Си : Zn как 70 : 30 [2]
Рис. 256. Политермическое сечение Си2Тс -Т12Те3 системы Си Те—Т1 [1]
Медь — теллур — хром
О диаграмме состояния системы Си—Те—Сг в литературе сведений пет. В работе [1] имеется указание на существование тройного соединения СиСг2Те4, которое относится к тройным халькогенидам со структурой шпинели.
Литература
Цитируется Hahn Н., Frank G., Klinger W., Stor- ger A. D., Storger G.— Z. anorg. Chern., 1955, 279, 241—270.
Медь — титан — хром
Диаграмма состояния системы Си—Ti—Сг исследована в области медного угла в пределах концентраций от 0,1 до 20 °6 Ti и от 0,05 до 0,8 вес. % Сг с помощью микроскопического и рентгеновского анализов. Построены изотермы солидуса системы, изотермическое сечение при 1020° (рис. 257) и два политермических сечения при содержании 0,2 и 1,0 вес. % Ti (рис. 258). В равновесии с a-твердым раствором на основе Си находятся фазы р(Сг) и y(TiCu3), присутствующие в двойных системах Си—Сг и Си—Ti.
Рис. 257. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Си—Ti—Сг при 1020 С [1]
Рис. 258. Политермическос сечение диаграммы состояния системы Си—Ti—Сг при постоянном содержании
1,0 вес.% Ti [1]
Zn, Вес. %
Рис. 259. Проекция поверхностей кристаллизации шаг- раммы’состояния системы Си Ti- Zn [1]Рис. 259. Проекция поверхностей кристаллизации шаг- раммы’состояния системы Си Ti- Zn [1]Zn, flee. 7=Zn, flee. 7=Рие/260. Пзотермическое'ссчение диаграммы состояния системы Си—Ti—ZnTnpH комнатной температуре [1]Рие/260. Пзотермическое'ссчение диаграммы состояния системы Си—Ti—ZnTnpH комнатной температуре [1]
Рис. 259. Проекция поверхностей кристаллизации шаг- раммы’состояния системы Си Ti- Zn [1]
Рис. 259. Проекция поверхностей кристаллизации шаг- раммы’состояния системы Си Ti- Zn [1]
Zn, flee. 7=
Zn, flee. 7=
Рие/260. Пзотермическое'ссчение диаграммы состояния системы Си—Ti—ZnTnpH комнатной температуре [1]
Рие/260. Пзотермическое'ссчение диаграммы состояния системы Си—Ti—ZnTnpH комнатной температуре [1]
Показано, что при содержании Ti до 0,8% с областью ос-растворов па основе меди граничит двухфазная область ос + Р(Сг), а при содержании Ti более 0,8% ниже 700° появляются две новые фазовые области: ос + y(TiCu3) и а + + ₽ (Сг) + т (TiCu3).
Установлено, что в системе Си—Ti—Сг добавки Ti уменьшают растворимость Ст в Си в твердом состоянии, а добавки Сг уменьшают растворимость Ti в Си. Так, при 1020° добавка
Ti до 1% снижает растворимость Сг с 0,45% (для двойных сплавов Си—Сг) до 0,3%. Эта закономерность наблюдается и при более низких температурах.
Литература
Осинцев О. Е., Захаров М. В., Федоров В. Н.— Изв. вузов. Цветная металлургия, 1970, № 3, 106—109.
Медь — титан — цинк
Диаграмма состояния системы Си—Ti—Zn исследована в области, прилегающей к двойной
системе медь—цинк и ограниченной изокон- центратой с содержанием титана 25 вес. % [1]. В системе обнаружено тройное соединение Cu2TiZn, которое, по предположению авторов, образуется с открытым максимумом затвердевания около 950° С.
На рис. 259 приведена проекция поверхностей кристаллизации, построенная на основании микроструктурного анализа литых сплавов. Точка тройной эвтектики Е лежит приблизительно при 10% Ti, 32% Си и 58 вес. % Zn. Кристаллизация в этой точке заканчивается образованием смеси фаз у, TiZn2 и Cu2TiZn.
Реакции четырехфазных попвариантпых равновесий в точках Pv—Р8 и в точке Е следующие:
Pi: ж + Ti2Cu7 ^? а + Ti»Cu3 Рэ : ж ф- Ti2Cu3 Л а -|- Cu2TiZn Рз : ж + а ^? р 4- Cu2TiZn
Р4 : ж + (3*2Т4~Cu2TiZn
Рь: эю 4— Zn<.? в 1 iZn75
Ре : ж 4- TiZul5 ?± е + TiZiiB Р?: ж -|- TiZnB j± f 4- TiZn3 Рв: ж 4- е ^y4-TiZn3 Р8: ж 4- TiZn3 у 4~ TiZu2
Е ‘.ж^чА- TiZn , 4- Cu2TiZn
Ha рис. 2G0 представлено изотермическое сечение при комнатной температуре, построенное на основании микроскопических и рентгеновских исследований. В равновесии с а-твердым раствором иа основе меди находятся фазы |3, Ti2Cu7 и тройное соединение Cu2TiZn.
Тройная фаза Cu3TiZn имеет область гомогенности и находится в равновесии с фазами а, (3 и у двойной системы Си—Zn, с фазами Ti2Cu7, Ti2Cu3 и TiCu системы Си—Ti и с фазой TiZn2 из системы Zn—Ti. Тройная фаза Cu2TiZn имеет структуру CsCl (типа В2^ с параметром решетки а = 2,95 кХ.
Литература
Heine W., Zwicker U.— Z. Metallkunde, 1962, 53, N 6, 386—388.
Медь — фосфор — хром
Сплавы системы Си—Р—Сг исследованы в очень незначительной степени рентгеповским методом [1]. Установлено, что сплавы разреза Си3Р—Сг3Р не образуют никакой области взаимной растворимости. Сплавы разреза при 33,3 ат. % Р являются, в основном, двухфазными и содержат Си3Р и СгР. Авторы высказывают предположение, что последнее обстоятельство является признаком образования тройной фазы.
Литература
Nowotny Н., Henglein Е.— Monatsh. Chern., 1948, 79. 385—393.
Медь — фосфор — цинк
Диаграмма состояния системы Си—Р—Zn изучена в области Си угла до — 50,0 вес. % Zn и 8,0 вес. % Р методами термического анализа [1]. Построена проекция поверхности кристаллизации системы Сп—Р—Zn (рис. 261). Ликвидус системы в исследованной области концентраций состоит из 4-х областей первичной кристаллизации: а — твердого раствора Zn и Р в меди (Cue1ECD), соединения Cu3P(e1A'Z/) фосфида Zu неизвестного состава ^ЕЕСВ^ и P-твердого раствора Zn и Р в Cu^DCB). В системе обнаружена тройная эвтектика Е, состоящая из фаз а, Си3Р и фосфида Zn неизвестного состава. Температура плавления эвтектики 6904 состав —32,5% Zn и 6%Р. Линия моноварпант- ного равновесия evE разделяет области твердого раствора а и соединения-Си3Р; при этом по данным настоящего исследования состав точки ev двойной эвтектики в системе Си—Р соответствует содержанию 8.38 вес. % Р, а эвтектическая температура равна 714' С. Характер равновесий по линиям ВС, DC и ЕС в работе-не указан. Ход изотерм ликвидуса показывает, что добавление Р понижает температуры плавления сплавов Си—Zn.
Литература
Lindlief IV. Е.— Metalsand Alloys, 1933, 4, 85- 88
Медь — хром — цинк
Сплавы системы Си—Сг—Zn исследовались микроструктурным методом в работах 1, 2. При изучении влияния Zn иа сплав Си — 1 % Сг установлено, что уже при 5 вес. % Zn в тройной системе Си—Сг—Zn имеет место перитектическое равновесие [1].
Авторами работы [2] исследовано влияние Сг на сплавы (3-области системы Си—Zn (~ более 45 вес. % Zn) и показано, что сплавы, содержащие до 3 % Сг, однородны. Изучалась также растворимость хрома в сплавах Си—Zn, содержащих 30 и 36 вес. % Zn [11; было установлено, что ниже 800° в этих сплавах растворяется менее 0,1 вес. % Сг.
Литература
Alexander IV. О — .1. Inst. Metals. 1939,64,93—109.
Carpenter М. С. 11..1. Inst. Metals, 1912, 8,
59 73.
Рис. 261. Проекция поверхностей кристаллизации иРис. 261. Проекция поверхностей кристаллизации иизотермы ликвидуса диаграммы состояния системыCu-P- Zn [1]изотермы ликвидуса диаграммы состояния системыCu-P- Zn [1]Рис. 262. Изотермическое сечение медного утла диаграммы состояния системы Си—Сг—Zr при 700° С [1]Рис. 262. Изотермическое сечение медного утла диаграммы состояния системы Си—Сг—Zr при 700° С [1]
Рис. 261. Проекция поверхностей кристаллизации и
Рис. 261. Проекция поверхностей кристаллизации и
изотермы ликвидуса диаграммы состояния системы
Cu-P- Zn [1]
изотермы ликвидуса диаграммы состояния системы
Cu-P- Zn [1]
Рис. 262. Изотермическое сечение медного утла диаграммы состояния системы Си—Сг—Zr при 700° С [1]
Рис. 262. Изотермическое сечение медного утла диаграммы состояния системы Си—Сг—Zr при 700° С [1]
прилегающих к медному углу, а именно, Per системы Си—Сг [1—5] и богатая медью медпо- циркониевая фаза системы Си—Zr, для которой в работах [1—4] принимается формула ZrCu3, а в работе [5] — Zr2Cu9.
Изотермические сечения ниже 950° (одно из которых приведено на рис. 262) характеризуются четырьмя фазовыми областями acU) а + + Per, а + у/гспз и а + р + у [4].
По данным работы [5] в медном углу системы Си—Сг—Zr проходит нопвариантное четырех- фазпое равновесие эвтектического типа ж
«Си + Per + Zr,Cu9 при температуре 963° С. Точка тройной эвтектики находится при 0,5 ат. % Сг и 7,8 ат. % Zr. Есть также указание, что точка тройной перитектики находится при 0,6 ат. % Сг и 10,8 ат. % Zr. В работе [5] был проведен расчет диаграммы состояния системы Си— Сг—Zr во всей области концентраций.
Совместная растворимость Сг и Zr в меди увеличивается при повышении температуры; если при 700° в Си растворяется до 0,1 % Сг и до 0,1 % Zr, то при 950° С растворимость повышается до 0,4% Сг и 0,3% Zr [41.
Медь — хром — цирконий
Диаграмма состояния системы Си—Сг—Zr исследована в области медного угла методами микроскопического, фазового рентгеновского, дифференциального термического и микрорент- геноспектральцого анализа [1—5]. В ранних работах [1—3] утверждалось наличие квазиби- нарного разреза Си—Cr2Zr, однако в более поздних исследованиях [4, 5] этот разрез не был найден.
Тройных фаз в системе не обнаружено.
В равновесии с «-твердым раствором на основе меди находятся фазы двойных а стем,
Литература
Загаров М. В., Степанова М. В., Глазов В. М.— МнТОМ, 1956, № 3, 23—27.
Загаров М. В., Степанова М. В., Глазов В. М. МиТОМ, 1957, № 3, 23—24.
Kaicakatsu J., Suzuki IL, Kitano H.— J. Japan Inst. Metals, 1967, 31, 1253—1257.
Федоров В. И., Загаров М. В., Осинцев О. Е., Кучеров В. И,— ЖФХ, 1972, 46, № 1, 181—182.
Роднянская Л. Л. Автореферат канд. диссертации на тему: «Исследование сплавов и термодинамический расчет диаграмм состояния систем Си — Сг — Zr и Си — Сг — Zr — Са. М., МИСиС, 1977.
/ess °/ess °Се , am. %Се , am. %Рис.г 263. Проекция (поверхностей кристаллизации системы Си—СеСи„—ZrCugJl]Щ рРис.г 263. Проекция (поверхностей кристаллизации системы Си—СеСи„—ZrCugJl]Щ рРис. 264. Изотермические сечения медного угла диаграммы состояния системы Си -Се—Zr при 800 и 20° С [2]Рис. 264. Изотермические сечения медного угла диаграммы состояния системы Си -Се—Zr при 800 и 20° С [2]
/ess °
/ess °
Се , am. %
Се , am. %
Рис.г 263. Проекция (поверхностей кристаллизации системы Си—СеСи„—ZrCugJl]Щ р
Рис.г 263. Проекция (поверхностей кристаллизации системы Си—СеСи„—ZrCugJl]Щ р
Рис. 264. Изотермические сечения медного угла диаграммы состояния системы Си -Се—Zr при 800 и 20° С [2]
Рис. 264. Изотермические сечения медного угла диаграммы состояния системы Си -Се—Zr при 800 и 20° С [2]
Медь — церий — цирконий
Диаграмма состояния системы Си—Се—Zr исследована в области Со угла, ограниченного соединениями СеСив и ZrCu3, т. е. до концентрации Се —14,3 ат. % (26,9 вес. %) и Zr—25 ат. % (32,4 вес. %) [1, 2]. Использовались методы микроструктурного, дифференциального термического анализов, измерения микротвердости и электросопротивления. В исследованной области концентраций тройных соединений не обнаружено. Построено четыре политермиче- ских сечения: три лучевых (с соотношениями Се и Zr, равными 3 : 1, 1 : 1 и 1 : 3) и одно сечение Д проходящее через соединения CeCiig и ZrCu3. Найдено, что сечение СеСн6—ZrCu3 является квазибипарным с эвтектическим превращением ж ^ CeCiig + ZrCu3 при температуре 890 ± 5е С и содержании 20 мол. % ZrCu3 (11,9 вес. %).
По данным двойных диаграмм Си—Се и Си—Zr и четырех политермических сечений построена проекция поверхностей кристаллизации системы Си—СеСив—ZrCu3. Ликвидус системы Си—CeCug—ZrCu3 (рис. 263) состоит из трех поверхностей первичной кристаллизации: а -- твердого раствора па основе меди (Сие^^Си), соединения CeCu6(CeCuge1£'e3CcCue) и соединения ZtCu3(ZrCuae2£e3ZrCu3). В системе Си—CeCiig—ZrCu3 протекает эвтектическое превращение ж д± а + СеСи6 4- ZrCu3 при температуре 840 ± 5° С и концентрации точки тройной эвтектики £: 91,06 ат. (83,69 вес.) % Си; 7,25 ат. (14,1 вес.) % Се; 1,69 ат. (2,21 вес.) % Zr.
Изотермические сечения медного угла диаграммы состояния Си—Се—Zr при 800° и 20° С даны на рис. 264. В равновесии с тройным сс-твердым раствором на основе Си находятся фазы CeCiig и ZrCu3. Определена раздельная и совместная растворимость Се и Zr в меди. Растворимость Се в Си при температурах 850, 800 и 20 С равна соответственно 0,10; 0,045 и 0,03 ат. %, а растворимость Zr в Си при тех же температурах составляет 0,10; 0,04 и 0,015 ат. %.
Точка совместной растворимости Се и Zr в меди при 800° соответствует 0,023 ат. % Zr и 0,022 ат. % Се, а при 20°—0,0125 ат. % Zr и 0,0125 ат. % Се.
Литература
Корольков Л. М., Лысова Е. В., Г увей Л. С.— Изв. АП СССР. Металлы, 1971, № 6, 184—189.
Корольков Л. М., Лысова Е. В,— В кн.: Структура и свойства легких сплавов. М , «Паука», 1971, с. 17-29.
Ill
ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ
ЧЕТВЕРНЫХ И МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМ
Медь — алюминий — железо — марганец
Система Си—А1—Ее—Мп исследовалась в работах [1—4]. Методами термического и металлографического анализов и измерением микротвердости сплавов изучен медный угол диаграммы состояния системы Си—А1—Ее—Мп па сплавах, содержащих до 20% AI, до 15% Мп и 5% Ее [1]. Построены изотермы ликвидуса (рис. 265) и солидуса сплавов с постоянным содержанием около 2% Ее. Ликвидус и солидус снижаются при увеличении содержания марганца и алюминия, нри этом несколько возрастает интервал кристаллизации.
В структуре изученных сплавов обнаружены фазы «, р и у тройной системы Си—А1—Мп [2], а также новая фаза — железистая составляющая [Ее]. Фазы «, Р и у в четверной системе имеют более сложный состав, так как содержат железо, входящее в состав твердых растворов.
Построены сечения изотермических тетраэдров 400, 500, 600, 700 и 850° для сплавов, со- держащх 0,5, 1, 2,3 и 5% Ге. Сечение с 0,5% Ее при 850° проходит через объемы «-, (а + Р)- и p-фаз. При понижении температуры до 700 и 600° практически не изменяется область «-фазы, расширяется поле « + р, сужается область p-твердого раствора и появляется новая фазовая область Р + у. При 500 и 400° сечения с 0,5% Ге проходят через объемы «-, (а + Р)-, Р-t (Р + V)-, (« + у)- и (а + Р + у)-фаз.
Увеличение содержания железа до 1 % вызывает появление новой фазы [Ге]. Сечения изотермических тетраэдров при 850° с 1, 2, 3 и 5% Ге проходят через объёмы а + [Ге], а + + Р + [Ге] и р + [Ге]. При 700 и 600° в изученных сплавах происходит расширение областей « + [Ге] и а + р + [Ге] и сужение области Р + [Ге]. Указанные сечения проходят при этих температурах через новую фазовую область р + у + [Ге]. Дальнейшее понижение температуры изотермического отжига до 500 и 400° приводит к значительному сужению области р [Ге], изменению полей « + [Ге], а+Р + [Ге],а + у+ [Ге] и появлению двух новых фазовых областей « + у + [Ге] и а + + Р + у + [Ге].
Изотермические разрезы с 5% Ге при различных температурах приведены на рис. 266.
Следует отметить, что введение железа в сплавы системы Си—А1—Мп вызвало значительное смещение фазовых областей. Железо стабилизирует «-фазу и тормозит образование Р-твер- дого раствора.
В работе [3] приводятся результаты исследования богатых алюминием сплавов (более 70 вес. % А1) системы Си —А1—Ге—Мп по построению диаграммы плавкости, представленной в виде проекции на концентрационный треугольник Си—Ге—Мп.
В неравновесных сплавах системы Си—А1— Ге—Мп Келлером и Вильсоном [4] обнаружена четверная фаза неопределенного состава, являющаяся производной от нестабильной тройной фазы со (AlCuFe). Четверная фаза образуется при частичном замещении железа на марганец. В равновесных сплавах эта фаза не обнаружена.
Литература
Рому В. Г Труды Лсппнгр. политехи, ин-та, 1964, № 234, с. 62-68.
Рому В. Г. Труды Ленппгр. политехп. института, 1964, № 234, с. 57-61.
Phragmen G.— J. Inst. Metals. 1950, 77, 489—551.
Цит: по Mondolfo L. F.— In: Metallography of Aluminium Alloys. N. Y., 1943, p. 123.
Медь — алюминий — железо — кобальт
В системе Си—А1—Ге—Со методами металлографического и рентгеновского анализов, а также химическим анализом первичных кристаллов, выделенных из медленно охлажденных сплавов, показано, что тройные фазы Т (СоСи) и Т (FeCu) образуют непрерывный ряд твердых растворов [1].
Фаза Т (СоСи) имеет идеальный состав СоСи2А17 с некоторой областью гомогенности [II; такой состав соответствует изоморфной ей фазе Т (FeCu) в отличие от работы [2], где путем экстраполяции для фазы Т (СоСи) получен состав Со2СивА113.
МпМпfit, %
Мп
Мп
Рис. 265. Изотермы ликвидуса системы Си—Al Ес—Мп с 2% Ее
Литература
Raynor G. V., Ward В. J.— J. Inst. Metals, 1957, 86," 182—184.
Pfeil P. C. W., Raynor G. V.— Proc. Roy. Soc. London, 1949, A197, 321.
Медь — алюминий — железо — никель
метрического [1], рентгеновского [4] анализов и измерением электросопротивления (1], твердости [1] и электродных потенциалов [4] изучены богатые медью [1—3] и богатые алюминием [4] сплавы.
В работе [1] в результате изучения сплавов, содержащих 2—11 вес. % А1, 1,5, 3,5 и 4,5 вес. % Ее при постоянном содержании 4,5 вес. % Ni, определен ликвидус и солидус исследованных сплавов (табл. 53), а также граница а-медного твердого раствора (табл. 54).
Таблица 53. Температура ликвидуса п солидуса медных сплавов, легированных алюминием, никелем и железом
Легирующие элементы
вес. %
Температура, °C
А)
Ni
Fp
Начало кристаллизации
Конец кристаллизации
2,10
4,40
1,53
1120
1096
4,35
4,56
1,38
1116
1088
6,60
4,50
1,44
1093
1068
8,93
4,60
1,32
1088
—
11,10
4,50
1,38
1074
1046
2,36
3,37
4,45
2,60
1 1 45
1119
4,46
2,58
11 18
1090
6,29
4,56
2,63
1 IO9
1079
2,42
4,38
4,50
1150
—
В системе Си—А!—Ее—Ni методами микроструктурного [1—4], термического [1], дилатоВ системе Си—А!—Ее—Ni методами микроструктурного [1—4], термического [1], дилатоЖелезо несколько повышает точки начала и конца затвердевания тройных сплавов системы Си—Al—Ni, но в пределах до 1,5 вес. % оно не оказывает заметного влияния па изменение границы твердого раствора.
В системе Си—А!—Ее—Ni методами микроструктурного [1—4], термического [1], дилато
В системе Си—А!—Ее—Ni методами микроструктурного [1—4], термического [1], дилато
Мп, бес. %
Рис. 266. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—А1—Ее—Мп с 5% Ее при 400, 500, 600, 700 и 850° С
Таблица 54. Граница твердого раствора а
Легирующие элементы, вес. %
Температура границы твердого раствора, °C
А1
Ni
Fe
2,10
4,40
1,53
625
4,35
4,56
1,38
710
6,60
4,50
1,44
760
8,93
4,60
1,32
860
2,45
4,32
3,66
635
4,36
4,26
3,57
725
8.58
4,30
3,60
875
В работе [2] изучен фазовый состав сплавов, содержащих (в вес. %) 8—12 А1, 4—6 Ni и 4—6 Fe, в закаленном с температур 1000. 900. 800, 700, 600, 500, 400, 300, 200 и 100 состояниях. В исследованных сплавах установлено присутствие фаз а, Р, 6 (фазы богатой медью части двойной системы Си—А1 [3]) и К (твердый раствор между соединениями AlNi и AlFe). Твердый раствор па основе меди — а имеет неупорядоченную ГЦК структуру, Р-фаза — неупорядоченную ОЦК структуру, б-фаза — структуру типа у-латупи и А-фаза — ОЦК структуру.
Установлены приблизительные схемы фазовых равновесий, представленные рядом изотермических сечений с постоянным содержанием алюминия, и политермических сечений с постоянным содержанием никеля и железа (рис. 267).
Сплавы с 8—9%А1 при 1000 состоят из а- и P-фаз, а при низких температурах — из а и К. Сплавы с 10% А1 состоят из P-фазы при 1000', в интервале 800—900 —из а, Р и К, а при более низких температурах из а и К. Сплавы, содержащие 11—12% А1, представляют собой P-фазу при 1000° и изменяются через Р F К к а К Р + К структуре в интервале 800—600 , которая окончательно сменяется при понижении температуры па а + К + 6 . Результаты исследования [4] подтверждают данные работы [2].
В области богатых алюминием сплавов [5] построено два сечения изотермического тетраэдра при 530" с постоянным содержанием алюминия 90 и 85 вес. %. Показало, что соединение FeCu2Al7 растворяет 6,5 вес. % Ni, замещающего железо, а соединение NiCu3Al0 растворяет 0,8 вес. % Fe, замещающее никель.
Литература
С.мирягин А. II.— Нэп. СФХА АН СССР, 1946, 16, вып. 2, 180—196.
Cook М., Fentiman И. Р., Daiis Е. — .1. Inst. Metals, 1951 — 1952, 80, N 8, 419—430.
Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов, т. I. М., Металлургиздат. 1962, с. 100—106.
McKeown J., Mends D. N., Bale E. S., Michael A. I).— J. Inst. Metals. 1954—1955, 83, 69—79.
Raynor G. V., Ward B. J.— J. Inst. Metals, 1957, 86, X 3, 135—144.
Медь — алюминий — индий — марганец
В системе Си—AI—In—Мп рентгенографически изучен фазовый состав сплавов по разрезу АШпСщ—1пМпСи2 (сплавы Гейслера). Эти ип- терметаллиды образуют непрерывный ряд твердых растворов, период кристаллической решетки которых (тип AlMnCu3) непрерывно возрастает от 5,95 А до 6,2 ,А. Изучены также магнитные свойства сплавов [1].
Литература
Valentiner S — Naturwissenschaften, 1974, 34, 123— 124.
Медь — алюминий — литий — магний
Построена диаграмма плавкости системы AI-AI2CuMg(5) — Al2CuLi(7\), представляющая собой квазитройпой разрез четверной системы Си—А1—Li—Mg по данным политермических сечений с постоянным содержанием алюминия 80, 70 и 50 ат. % [1].
Диаграмма плавкости эвтектического типа; температура эвтектики ж д! ci + iS-]- 7\ при 505 ± 10' С. Обнаружено четыре области первичного выделения фаз: алюминиевого твердого раствора, фазы 7\, фазы S и фазы U. Фаза S образуется инкопгруептно по реакции ж + + AICuMg (фаза U) ^ S. Политермическое сечение системы при 50 ат. % А1 показано на рис. 268. Из-за угара магния и лития оно несколько сдвинуто в сторону большего содержания алюминия.
Литература
Шамрай В. Ф., Фридляндер И. Н.— Изв. АН СССР, Металлы, 1969, № 5, 174—179.
Медь — алюминий — марганец — никель
В системе Си—А1—Мп—Ni рентгенографическим анализом исследован [1] фазовый состав богатых медью литых и отожженных сплавов, содержащих 1 вес. % Мп, 2, 3,4 и 6 вес. % А1 по разрезам с отношением никеля к меди от 1,51 до 2,34. Большинство сплавов помимо ГЦК твердого раствора содержат вторую пепроин- дицированную фазу.
Металлографически исследовано [2] восемь сплавов четверной системы Си—А1—Мп—Ni на разрезе Ni4MnuAI60—Cu2Mn3Al20 в медленно охлажденном от солидуса и отожженном при 500° С состояниях. Установлен непрерывный ряд твердых растворов между фазами
Рис. 267. Политсрмпчсские сечения диаграммы состояния системы Си—А1—Fe—Ni при постоянном содержании никеля и железа в пределах 4—6 вес. %Рис. 267. Политсрмпчсские сечения диаграммы состояния системы Си—А1—Fe—Ni при постоянном содержании никеля и железа в пределах 4—6 вес. %Рис. 268. Политермическос сечение диаграммы состояния системы Си—Al—Li -Mg с постоянным содержанием 50 вес. % А1Рис. 268. Политермическос сечение диаграммы состояния системы Си—Al—Li -Mg с постоянным содержанием 50 вес. % А1
Рис. 267. Политсрмпчсские сечения диаграммы состояния системы Си—А1—Fe—Ni при постоянном содержании никеля и железа в пределах 4—6 вес. %
Рис. 267. Политсрмпчсские сечения диаграммы состояния системы Си—А1—Fe—Ni при постоянном содержании никеля и железа в пределах 4—6 вес. %
Рис. 268. Политермическос сечение диаграммы состояния системы Си—Al—Li -Mg с постоянным содержанием 50 вес. % А1
Рис. 268. Политермическос сечение диаграммы состояния системы Си—Al—Li -Mg с постоянным содержанием 50 вес. % А1
Т (MnNi) и Т (MnCu). Небольшие количества фазы А12Си в эвтектической форме были обнаружены в сплаве, содержащем 2% Мп, 3,6 % Си и 4%Ni. Количество этой фазы возрастает с увеличением содержания меди.
Литература
1. Wood L. J'.— J. Amer. Chern. Soc., 1930, 52, 3833— 3838.
Raynor G. V., Faulkner C. R.— J. Inst. Metals, 1958, 86, N 7, 323—324.
Медь — алюминий — никель — цинк
В системе Си—А1—Ni—Zn методами рентгеновского и микроскопического анализов изучены сплавы квазитройного сечения Т — Z^i— Г, образованного Т-фазами систем А1— Си—Zn и А1—Си—Ni [1]. Фазы Т, Т и
^Ni имеют состав (в ат. %) 52 А1 — 40Сн — 8Zn, 27А1 — 47Cu — 26Zn и 59А1 — 32 Си — 9Ni соответственно. Фаза Т имеет ОЦК решетку типа W с сверх структурой CsCl, фазы Т' и Тщ имеют сложную кубическую или пссвдокубическую структуру.
Выше 250° С фазы Т, Т и Гм образуют непрерывный ряд твердых растворов. Ниже 250° появляется гетерогенная область. Сечение при 175° представлено па рис. 269.
Литература
Arndt П. Н., Moeller К.— Z. Mctallkunde, 1960, 51, N 10, 596—600.
Медь — алюминий — палладий — серебро
Изучены сплавы системы Си—Al Pd—Ag, расположенные по разрезу Pd2AlCu—Ag, методами микроструктурного, дифференциального термического, рентгеновского анализов, а также методом измерения микротвердости сплавов [1].
Фаза PdoAICu и серебро ограниченно растворяются друг в друге в жидком и твердом состояниях. Температура мопотектической реакции — распада жидкости, богатой соединением Pd2AlCu, на богатую серебром жидкость и твердый раствор па основе соединения PdoAICu — составляет 1007°. Эвтектический распад жидкости, богатой серебром, па твердые растворы па основе соединения PdoAICu и серебра происходит при температуре 832е.
Установлено, что соединение Pd»AlCu претерпевает полиморфные превращения при температурах 825 и 335°. При температурах 618° и 296° сплавы сечения PdoAICu—Ag претерпевают превращения в твердом состоянии вследствие наличия полиморфных превращений у соединения PdoAICu.
Лптература
Пантелейлоиов Л. А., Губиева Д. II.. Серебряная Н. Р., Зубенко В. В., Пожарский Б. А,— Вести Моск, у и та. Химия. 1972, № 4, 420—423.
Медь — бериллий — никель — титан
Сплавы системы Си—Be—Ni—Ti подробно изучены в богатой медью области с концентрацией до 3,5% Ni и 0,5 %Ве при постоянном содержании титана 0,15 вес. %. Кроме того, для установления природы избыточных фаз изучали сплавы, содержащие до 13% Ni, до 2% Be и до 1 %Ti. Исследование проводили методами микроструктурного, термического, рентгеновского анализов, изучена также микротвердость сплавов. Солидус сплавов определяли методом закалки и микроскопического исследования или методом дифференциального термического анализа [1, 2].
Построено два политермических сечения (рис. 270) системы Си—Be—Ni—Ti из медпого угла; 1) с постоянным содержанием 0,35 % Be и 0.15% Ti при переменном содержании никеля от 0 до 3,5%; 2) с постоянным содержапием 1,5% Ni и 0,15 %Ti при концентрациях бериллия от 0 до 0,5%. Введение в сплавы 0,15 %Ti понижает температуру солидуса тройных сплавов па б—8°. Прибавление каждого весового процента никеля к сплаву Си — 0,35 % Be — 0,15 %Ti повышает солидус системы примерно на 4—5‘, а прибавление каждой десятой доли процента бериллия к сплаву Си — 1,5%, Ni — 0,15% Ti понижает солидус сплавов примерно на 15°.
В структуре исследованных сплавов обнаружены следующие фазы: а — твердый раствор никеля, бериллия и титана в меди; 6 — твердый раствор на основе химического соединения NiBe; 0 и у — твердые растворы па базе соединения СиВе; химическое соединение Ni3Ti.
Обобщая данные микроскопического и рентгеновского анализов, а также метода микротвердости, построено четыре изотермических сечения пространственной диаграммы первичного разреза Си—Ni—Be + 0,15 %Ti при 950, 850, 700 и 500° (рис. 271). Сечение при 950° проходит через фазовые области а и а + б (NiBe). При понижении температуры до 850 и 700° область медного твердого раствора резко сужается и появляются две трехфаэные области а + + Р (СиВе) + 6 (NiBe) и а + 6 (NiBe) + + Ni3Ti, разделенные соответствующими двухфазными. При температуре 500° вместо 0 (СиВе) в равновесии с медным твердым раствором находится у (СиВе).
Максимальная растворимость никеля и бериллия в меди с 0,15 %Ti для сплавов разреза (Си (- 0,15%Ti) — NiBe при 1015° составляет 3,5%NiBe (3,03%Ni +0,47% Be), при 850° — 1,2% NiBe (1,04% Ni +0,16% Be), при 700° — 0,45%NiBe (0,39%Ni + 0,06%Be) и при 500° — 0,25% NiBe (0,22 %Ni + 0,03 %Be).
При температурах выше 800—850° предель
ная концентрация никеля и бериллия в медном твердом растворе сплавов Си—Ni—(Be + + 0,15 %Ti) приблизительно соответствует концентрации легирующих компонентов в медном твердом растворе системы Си—Ni—Be. При более низких температурах растворимость никеля и бериллия в меди с 0,15 %Ti становится меньше, чем растворимость в чистой меди, а при 500° она уменьшается примерно в 2—2,5 раза по сравнению с чистой медью. Это приводит к увеличению содержания 6-фазы в структуре четверных сплавов.
Параметр решетки a-фазы, рассчитанный по максимуму отражения от плоскости (331), в зависимости от состава (до 3,5 %Ni, до 0,5 % Be, 0,15 %Ti) может меняться от 3,6050 до 3,6148 ± ± 0,0002 А. Фаза 6 (NiBe) имеет ОЦК решетку с параметром а = 2,61 А, рассчитанным по углам отражения от плоскостей (НО), (Ш) и (200). Фаза у (СиВе), устойчивая при температурах ниже 600—650°, имеет ОЦК решетку с параметром а = 2,70 А, подсчитанным по максимумам (110) и (111).
Литература
1. Кучеров В. И., Захаров М. В., Кузнецов Г. М., Федоров В. II.— Изв. вузов, Цветная металлургия, 1969, № 6, 84—89.
Кучеров В. И., Авторсф. дис. «Исследование структуры п свойств сплавов системы медь — никель — бериллий — титан». М.. 1967, (МИСиС).
Медь — галлий — германий — селей
В системе Си—Ga—Ge—Se методами микроструктурного, рентгеновского и термического анализов изучены сплавы политермического разреза GasSe3—Cu2GeSe3 (рис. 272). Установлено протекание перитектической реакции при 850° и образование широкой области твердых растворов с тетрагональной структурой на основе соединения Cu2GeSe3. Указывается, что Ga2Se3 растворяет до 15% CuGeSe3 [1].
Литература
Маслянко Р. А., Маркус М. М.— В сб.: Исследование сложных полупроводников. Кишинев, 1970, с. 154—157.
Медь — железо — марганец — никель
Сплавы системы Си—Ее—Мп—Ni изучены в работах [1, 2]. Авторами [1] методом термического анализа изучены сплавы но разрезам с 10, 20, 30, 40, 50, 60 и 70 вес. % Мп. Определены температуры ликвидуса и солидуса, представленные в виде проекций на сечения с постоянным содержанием марганца (рис. 273),
271271
271
271
Рис. 269. Квазитройное’сечсние Т'—TNi—Тдиаграммы состояния системы Си—Al—Ni—Zn при 175° С
Рис. 270. Политермичсские разрезы диаграммы состояния системы Си—Ni—Вс + 0,15% Ti при переменном содержании никеля и бериллия
А — Си 4- 0,35% ве + 0,15% Ti; Б — Си + 1,5% Ni + + 0,15% Ti
Рис. 271. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—Ni—Ве+0,15% Ti при 950 (а), 850 (6) и 500° С (я)
Рис. 272. Политермический разрез Ga2Se3—Cu2GcSea системы Си—Ga—Ge—Se
aa/420/420<350<350<230<230г02Ог02О//80//80Н90%<430Н90%<430и 30е/.<О35„т«4ои 30е/.<О35„т«4о<400<40073207320<360<360<362<36273707370/405/405<375<375/405/405/330/33073857385/432/43274/074/0/220/22074557455743074307355735573357335735073507350735073607360735573557320 • 73207320 • 7320737673767340734073207320730073007205/234 /275 /300 /33073507205/234 /275 /300 /3307350<370<37073357335<370<370<270<2707275 72357275 7235/225 ./252 .7260/225 ./252 .7260Рис. 273. Проекция поверхности ликвидуса («) и солидуса (б) сплавов сечения концентрационного тетраэдра системы Си—Fe—Мп № с постоянным содержанием 10 вес. % МнРис. 273. Проекция поверхности ликвидуса («) и солидуса (б) сплавов сечения концентрационного тетраэдра системы Си—Fe—Мп № с постоянным содержанием 10 вес. % Мн/440/440/420/420<330<330/370/370<270<27072807280/365/365/360/360«30«3072007200/300/3007220 *72757220 *7275/230. <250/230. <250FC ЭО/о /482FC ЭО/о /48272707270'280'280/270 /250 /280/270 /250 /280^90°/o/ООО" //ОО^90°/o/ООО" //ОО7505 */5507505 */550fJ75fJ757360736072507250<370<370^150%^150%72007200/380^\,30"7./380^\,30"7.Рис. 274. Ориентировочные диаграммы плавкости системы Си - Fe—Мп—NiРис. 274. Ориентировочные диаграммы плавкости системы Си - Fe—Мп—Ni
a
a
/420
/420
<350
<350
<230
<230
г02О
г02О
//80
//80
Н90%
<430
Н90%
<430
и 30е/.<О35„т«4о
и 30е/.<О35„т«4о
<400
<400
7320
7320
<360
<360
<362
<362
7370
7370
/405
/405
<375
<375
/405
/405
/330
/330
7385
7385
/432
/432
74/0
74/0
/220
/220
7455
7455
7430
7430
7355
7355
7335
7335
7350
7350
7350
7350
7360
7360
7355
7355
7320 • 7320
7320 • 7320
7376
7376
7340
7340
7320
7320
7300
7300
7205/234 /275 /300 /3307350
7205/234 /275 /300 /3307350
<370
<370
7335
7335
<370
<370
<270
<270
7275 7235
7275 7235
/225 ./252 .7260
/225 ./252 .7260
Рис. 273. Проекция поверхности ликвидуса («) и солидуса (б) сплавов сечения концентрационного тетраэдра системы Си—Fe—Мп № с постоянным содержанием 10 вес. % Мн
Рис. 273. Проекция поверхности ликвидуса («) и солидуса (б) сплавов сечения концентрационного тетраэдра системы Си—Fe—Мп № с постоянным содержанием 10 вес. % Мн
/440
/440
/420
/420
<330
<330
/370
/370
<270
<270
7280
7280
/365
/365
/360
/360
«30
«30
7200
7200
/300
/300
7220 *7275
7220 *7275
/230. <250
/230. <250
FC ЭО/о /482
FC ЭО/о /482
7270
7270
'280
'280
/270 /250 /280
/270 /250 /280
^90°/o/ООО" //ОО
^90°/o/ООО" //ОО
7505 */550
7505 */550
fJ75
fJ75
7360
7360
7250
7250
<370
<370
^150%
^150%
7200
7200
/380
^\,30"7.
/380
^\,30"7.
Рис. 274. Ориентировочные диаграммы плавкости системы Си - Fe—Мп—Ni
Рис. 274. Ориентировочные диаграммы плавкости системы Си - Fe—Мп—Ni
а — сплавы, обогащенные медью и марганцем; 6 — сплавы, обогащенные железом и никелем 1 — Fe—Ni—Си; 2 — Fe— —Ni—Мп
Рис. 275. Граница области несмешиваемости в жидком состоявшее системе Си—Fe—Мп—С при различных содержаниях углерода
Содержание углерода, объсмн.%: 1 — 0,1; 2 — 0,18; 3 — 0,22;
<— 0 45 — 0,8; 6 — 1,0
Рис. 276. Область несмешиваемости в системе Си—Ге—
—As-s;
и область расслаивания в жидком состоянии.
Температура плавления сплавов понижается при уменьшении содержания железа в сплавах и при увеличении содержания марганца. Область расслаивания обозначена пунктирной линией на рис. 273, опа сужается при увеличении содержания марганца в сплавах. В сечениях с 50 (и более) вес. % Мп область распада отсутствует.
Применив метод оптимальных проекций [2], построены ориентировочные диаграммы плавкости системы Си—Ее—Мп—Ni на основе ли
тературных экспериментальных данных по тройным системам, образующим данную четверную систему. Путем проектирования тетраэдра на одну из координатных плоскостей получены диаграммы плавкости для сплавов, обогащенных медью и марганцем (274, а) и для'спла- вов, обогащенных железом и никелем (274, б). В первом случае по смежному ребру совмещены диаграммы Си—Мн—Ni (7) и Си—Мн—Ее (2), а во втором случае диаграммы плавкости систем Ni—Ге—Си (7) и Ni—Ее—Мн (2). Температура плавления сплавов со средним содер- жанием компонентов может быть определена сразу по двум диаграммам.
Порядок определения температур по данным графикам приведен на примере сплава|15%Ге, 40%Ni, 30%Мп, 15%Си (точки х и х па рис. 274, а и 274, б). Предположим, что сплав х принадлежит только системе 7, тогда температура его плавления составляет 1127°. Если сплав х принадлежит системе 2, то он плавится при 1342°. Но так как сплав х принадлежит сразу двум зтим системам, то разность определенных по каждой системе температур (215е) следует разделить пропорционально отношению Ni и Ге = 40 : 15, т. е. 215-15/55 = 58,6 добавив это число к 1127'. получим 1185,6°.
Проводя аналогичные рассуждения, температуру плавления этого же сплава ^ можно определить и по рис. 274, б. Получится 1192,3°, т. е. разница двух независимых определений составляет всего 6,7°.
Литература
Parravano М.— Gazz. chini. ital., 1912,42, parte II, 589—610.
Перельман Ф. М.— ЖНХ, 1956, I, 11, 2577 —2587.
{Медь*— железо — марганец — углерод
Химическим анализом расслоившихся в жидком состоянии фаз в сплавах системы Си—Ге— —Мп—С определена граница области несмешиваемости, приведенная на рис. 275, в зависимости от содержания углерода. Повышение содержания углерода приводит к увеличению области несмешиваемости, прилегающей к ребру Си—Ее [1].
Литература
Ostermann F.— Z. Metallkunde, 1925, 17, 278.
Медь — железо — мышьяк — сера
В системе Си—Ее—As—S в интервале температур 1150—1200° определена область расслаивания в жидком состоянии с содержанием металлов более 50 вес. % и отношениями Си : Ге = = 65 : 35 и 10 : 90 [1]. На рис. 276 сплошной
линией нанесена область несмешиваемости в тройной системе Си—As—S, пунктирной линией — область расслаивания в четвертой системе Си — Fe—As—S с соотношением Си : Fe — = 65 : 35, а точками — то же. для соотношения Си : Fe 10 : 90.
Литература
Kleinheisterkamp IL L.— Erzbergbau und Metall- hiittenwes., 1948, 1, 365—372.
Медь — железо — никель — хром
Построена ориентировочная диаграмма плавкости системы Си—Fe—Ni—Сг путем проектирования тетраэдра па одну из координатных плоскостей по методу оптимальных проекций [1]. Использованы литературные данные по трем из четырех тропных систем, образующих данную четверную (система Си—Fe—Сг не изучена).
Сочетая попарно диаграммы плавкости трех изученных систем, получены диаграммы (рис. 277), пригодные для характеристики сплавов четверной системы Си—Fe—Ni—Сг. На рис. 277, а сочетаются системы Fe Ni—Сг и Си—Fe—Ni, что позволяет рассматривать пезаслоненпые области кристаллизации фаз, примыкающих к железному и никелевому углам диаграммы. Па рис. 277, б совмещены системы Си—Fe—Ni и Си—Ni—Сг, что даст возможность определять температуру кристаллизации сплавов, примыкающих к медному и никелевому углам системы. Рис. 277, в получен сочетанием систем Fe—Ni—Сг и Си—Ni—Сг и дает возможность рассматривать сплавы, обогащенные никелем н хромом. Температура плавления сплавов со средним содержанием компонентов одинаково хорошо определяется по любой из полученных диаграмм. Порядок расчета температуры по приведенным диаграммам приведен в статье, посвященной системе Си—Fe—Мп—Ni (см. стр. 217).
Литература
Перельман Ф. М.— ЖНХ, 1956, I, 11, 2577—2587.
Медь — железо — свинец — сера
Микроскопическим и термическим анализом исследована квазитройная система Cu2S—FeS—
Рис. 277. Ориентировочная диаграмма плавкости системы Си—Fe—Ni—Сг
а — сплавы, обогащенные железом и никелем:
— сплавы Fe—Ni—Сг; 2 — сплавы Fe—Ni—Си, б — сплавы, обогащенные никелем и медью: 1 — сплавы Fe—N1—Си; 2 — сплавы Сг -Ni—Си, в — сплавы, обогащенные никелем и хромом: I — сплавы Fe—Ni—Си; г — сплавы Сг—Ni—Fe
—PbS, которая является системой простого эвтектического типа с вырожденной точкой тройной эвтектики, практически совпадающей с двойной эвтектической точкой системы Cu2S—PbS. При температуре 1000° определена растворимость свинца в смесях Cu2S + FeS. С увеличением содержания Cu,S в смеси растворимость свинца уменьшается от 30 до 7 вес. %.
Определена растворимость свинца в тройных смесях сульфидов Cu2S + Fe2S + PbS при 1100° С [1].
Литература
Leitgebel W., Miksch Е.— Metall und Erz, 1934, 31. 290—293.
Медь — железо — сера — серебро
Система Си—Ag—Fe—S изучена в объеме тетраэдра составов, ограниченного следующими поверхностями: Ag—Си—Fe, Си—Cu2S—FeS—Fe, Ag—Ag2S—Cu2S—Си, Ag—Ag2S—FeS—Fe и квазитройпым сечением FeS—Cu.,S—Ag.,S. В квази! ройной системе FeS—Cu2S—Ag2S установлена неограниченная растворимость в жид-
Таблица 55. Химический (вес. °^) и фазовый состав исследованных сплавов системы Си—Ag—Fe—S
С. се
Состав сплава
Результаты анализа
Фазы
1
15 Ад—36 Си—
40 Ес—9 S
Нижний слой
22,8 Ад—62,8 Си—13,2 Ее—1,2S
Ад, Си, Ге. В*
Верхний слой
8,3 Ад—15,7 Си—52,3 Ее—23,7 S
В. FeS, Ад
2
3 Ад—77Си—
10 Ее—10S
Нижний СЛОЙ
4,7 Ад—86,6 Си—7,9 Ге—0,8 S
Си, Ге, В
Верхний слой
1,9 Ад—50,5 Си—25,4 Ге—22,3 S
Си, Ге, В
3
5 Ад—80 Си—
5 Ге—10 S
Нижний слой
8,3 Ag—87,4 Си—1,9 Гс—0,4 S
Си, Ад, В
Верхний слой
2,7 Ад—64,6 Си—13,0 Го—19,7 S
Си, Ге, В
4
10 Ag—75 Си—
5 Ее—10S
Нижний слой
12,8 Ад—84,9 Си-1,9 Ге—0,4 S
Си, Ад. В
Верхний слой
4,2 Ад—5'3,3 Си—25.3 Fe—2O.2S
Си, Ге, В
* Фаза В имеет состав (Cu2S)2FeS
ком состоянии, а в твердом состоянии образуется непрерывный ряд твердых растворов между Cu2S и Ag.,S; при этом Cu2S растворяет до 21 вес. % FeS. а в Ag2S растворяется около 5 вес. % FeS при комнатной температуре. Растворимость сульфидов меди и серебра в сульфиде железа практически отсутствует.
Фазовые равновесия в указанной области четверной системы были намечены па основании строения составляющих ее частичных си стем.
Для проверки сделанных предположений было выплавлено четыре сплава, состав которых указан в табл. 55. В жидком состоянии наблюдалось расслаивание, и в таблице приведен состав обоих слоев (по результатам химического анализа), а также указаны кристаллизующиеся из пих фазы.
В твердом состоянии в описываемой части четверной системы установлено наличие следующих фазовых областей: двух четырехфаз- лых Ag + Си + Fe + А (А — твердьГй раствор Ag2S—Cu2S—FeS) и Ag + Fc + FeS + А; двух трехфазпых Ag 4 Си + A, Ag 4- FeS 4" А и двух двухфазных Ag 4- А и Си 4" А. Фазовый анализ был облегчен тем, что в твердом состоянии были видны непосредственно белые кристаллы серебра, красные — меди и светлосерые — железа.
Литература
Еийег Е.— Metall und Erz, 1924, 21, 329—334.
Медь — железо — фосфор — цинк
В системе Си—Fe—Р—Zn микроструктурным методом и методом измерения электросопротивления изучена растворимость железа и фосфора в сплаве Си — 3G вес. % Zn в интервале температур 350—600° [1]. Изучен участок диаг- раммы состояния в области добавок к указанному сплаву до 0,1 вес. % Fe и 0,1 вес. % Р при температурах 450 и 600° С (рис. 278).
В указанной концентрационной области установлено существование a-твердого раствора па основе меди, железо-цинкового твердого раствора — Fe(Zn) и фаз Fe2P и Cu3(Zn)P. В связи с тем, что неизвестно влияние цинка па изменение состава фосфида Си3Р, внесено изменение в обозначение этой фазы в присутст- вии цинка в системе Си—Р—Zn—Fe. Установлено присутствие следующих фазовых областей: а; а Fe(Zn); а Fe2P; а 4" Cu3(Zn)P; а Ь + Fe(Zn) 4- Fe2P и а Fe2P 4- Cu3(Zn)P.
Область а-твердого раствора па основе меди сужается при понижении температуры изотермического отжига, а трехфазные области значительно расширяются.
При 600° па сечении, проходящем из медного угла к фазе Fe2P, граница а фазы лежит у сплава, содержащего около 0,015 вес. % (Fe + P). При 350° эта граница проходит по сплаву с 0,006 вес. % (Fe Р).
По этому же лучу растворимость (СП1ах) при различных температурах может быть определена из уравнения
In C(2Fe+P)max = -1,2 - 3,6- 103/Г (в ат. %).
Литература
Diirrschnabel W.— Z. Metallkunde, 1968, 59, N 12, 887—894.
Медь — золото — никель — серебро
В системе Си—А и—Ni—Ag исследованы сплавы с постоянным содержанием никеля 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 и 80 вес.“и [1]. Определены температуры первичной кристаллизации и солидуса, представленные в виде проекций па плоские сечения концентрационного тетраэдра с постоянным содержанием никеля. Изотермические сечения системы при 1000, 1100, 1200, 1250 и 1300‘ представлены в виде проекций Монже (Monge). На рис. 279 приведены проекции ликвидуса для сплавов с различным содержанием никеля. Температура плавления снижается при увеличении содержания серебра. Пунктиром обозначена граница области распада твердых растворов, проникающая в четверную систему из двойной системы Си—Ag.
Литература
Parravano М., de Cesaries Р., Mazzeti Р., Perret V.— Gazz. chim. ital, 1914, 44, parte II, 279— 349.
Медь — золото — серебро — цинк
В системе Си—Аи—Ag—Zn методом закалок в интервале температур 350±2°—820±2°С определена область распада четверного а- твердого раствора а ^^ + сс2, по разрезам с постоянным содержанием золота 39,6 вес. % и 56,3 вес. % [1]. Фазы ct, и сс2 представляют собой твердые растворы на основе серебра и меди соответственно. На рис. 280 показаны изотермические сечения системы при 500, 600 и 700° для сплавов с 39,6 вес. % Au и сечения при 400, 500 и 600° для сплавов с 56,3 вес. % Au
Литература
McCaul С., Krohn R., D’Antonio С.— Trans. Metallurg. Soc. AIME, 1969, 245, Fehr., 432—434.
Рис. 278. Совместная растворимость железа и фосфора в сплаве меди е 36% Zn
1 — при 450° С; 2 — при 600° С; 3 — то же, во построено ин- терполяцией значений электросопротивления в других сечениях
Медь — индий — марганец — адово
Рентгенографически изучен фазовый состав сплавов системы Си—Мп — Sn—In по разрезу 8пМнСи3—InMnCu2 (сплавы Гейслера). Эти интерметаллиды образуют непрерывный ряд твердых растворов, параметр кристаллической решетки которых (тип AlMgCu2) мало изменяется (от 6,15 до 6,2 А). Изучены также магнитные свойства сплавов [1].
Литература
Valentiner S.— №turwissenschaften, 1947, 34, 123— 124.
Медь — иридий — кислород — никель
Микроструктурным, микрорентгеноспектральным анализами, измерением микротвердости и оптических свойств изучена система Си—1г—О—Ni в богатой медью области при содержании никеля до 4 вес. %, кислорода 1,15—2,29 вес. % и иридия до 0,62 вес. % [II.
Основными компонентами во всех изученных сплавах являются медь металлическая, кислородсодержащая фаза меди, близкая по составу к Си2О и кислородсодержащая фаза никеля, близкая по составу к NiO.
Увеличение содержания в сплаве меди с при днем кислорода от 1,15 до 2,29 вес. % приводит к снижению содержания металлической меди и перераспределению кислородсодержащих фаз. В области, содержащей 3—4 вес. % Ni и 1,82 вес. % О2, обнаружено расслаивание на
Рис.ft 279. Проекции поверхности ликвидуса системы Си—Au—Ni -Ag^cJiiocTOMiinbiM содержанием 10 («) и
30 вес.% Ni (6)j*П
№ ■в
Рис. 280. Изотермические сечения диаграммы состояния системы Си—Ли—Ag—Zn с постоянным содержанием 39,6% Ли при 500, 600 и 700° Сне постоянным содержанием 56,3% Ли при 400, 500 и 600° С
металлическую медь и медноникелевый сплав, содержащий иридий.
Иридий растворяется в металлической меди. Увеличение содержания кислорода в системе повышает содержание иридия в металлической меди. Добавка никеля в систему приводит к уменьшению содержания иридия в металлической меди (рис. 281).
В области расслаивания повышенные концентрации иридия обнаружены в интерметаллическом медиш Шмелевой сплаве, где иридий образует твердые растворы замещения. Обнаружены две области сплава с различным содержанием иридия: 5,5—10% и 0,44—3,5% с соотношением Ni:lr = 4:1 и 10:1 соответственно. Более 50% 1г от общего содержания приходится на долю сплава, богатого иридием.
Литература
Мечнёв В. В., Коваленко Л. Н., Майлер Г. Г., Соболева Т. Р.— Изв. вузов, Цветная металлургия, 1973, № 3, 82—86.
Медь — кадмий — магний — цинк
В системе Си—Cd—Mg—Zn рентгенографическим и микроскопическим методами изучены сплавы, расположенные на сечении MgZn2 — —MgCu,—CdCu2—«CdZn2» в закаленном с 400° СОСТОЯНИИ [1].
Как видно на рис. 282, гомогенный твердый раствор между соединениями MgZnCu, MgCu2 и CdZnCu со структурой типа MgCu2 занимает значительную концентрационную область. Между соединениями MgZnCu и CdZnCu существует непрерывный твердый раствор, в котором имеет место непрерывное замещение магния па кадмий.
Литература
ГлаВышевский Е. И., Черкашин Е. Е.— ЖНХ, 1956, 1, № 6, 1394—1401.
Медь — кадмий — серебро — олово
Микроструктурным и термическим методами анализа изучены сплавы системы Си—Cd — —Ag—Su с постоянным содержанием 5, 10 и 20 вес. % Su и построены изотермические сечения при 600 и 500°. Построены политермические сечения: при 5% Sn +15, 25, 35, 45, 55 и65% Cd; 5% Sn 1 15 и 35% Си; 5%Sn +15 и 35%Ag; при 10%Sn М5 и35% Си; 10%Sn+15 и35 Ag; 10%Sn 10, 20, 30, 40, 50 и 60% Cd; при 10 и 20%Cd, 15%Cu, 15% Ag; кроме того, построены диаграммы плавкости в виде проекций на концентрационный треугольник [1].
В изученных сплавах новых четверных фаз не обнаружено, и строение системы Си—Cd—
Ag—Sn определяется взаимодействием фаз, образующихся в двойных и тройных системах, пли четверных твердых растворов на их основе.
В сплавах системы Си—Cd—Ag—Sn обпару- жеиоЗ! нонвариантпое пятифазное равновесие, 23 из них протекает с участием жидкости, а остальные — твердофазные.
В системе имеется два эвтектических равновесия типа ж;±а+Р + у + 6 при 518 и 130й, девять превращений I рода типаж + а .2 р + + у 6 при 530, 522, 520, 335, 250, 220, 180, 160 и 150°, а также двенадцать превращений II рода типа ж + сс-гр^±уН 6 при 580. 550, 540, 535, 528, 525, 430, 375, 275, 270, 230 и 210°. Кроме того обнаружено три эвтектоидных превращения типа ct г± Р + у + 6 + ц при 515, 505 и 80’, три превращения I рода типа а+Р^у + б+ц при 420, 215 и 110е и два превращения II рода типа а + р + у^ 6 ц при 165 и 110°. На рис. 283 приведены изотермические сечения системы Си—Cd—Ag—Sn.
Литература
Gebhardt Е., Petrow G.— Z. Melallkimde, i960, 51 N 2, 1(18—116; N 3, 145—151; N 4, 222 225; X 6, 368—375.
Медь — кадмий — серебро — цинк
Система Си—Cd—Ag—Zn изучена в работах [1—71. Наиболее полное исследование приведено в работах [1--3], где данная система иссле дована методами термического, микроструктурного, химического и рентгеновского анализов.
В системе установлено присутствие следующих фаз: а — медного твердого раствора; сц — твердого раствора па основе серебра; р — твердого раствора па основе р фаз двойных и тройных систем Ag—Cd, Ag—Zn, Си—Zn, Ag—Cd—Zn, Zn—Ag—Си; при этом твердый раствор AgCd— AgZn обозначен рх, а твердый раствор AgZn—CuZn — буквой р„. Кроме того, в системе Си—Cd—Ag—Zn обнаружены соединения Cu3Cd (pj), Cu4Cd3 (p2), CuCdZn (7), CuCd3 (6), а также твердый раствор на основе кадмия (q) на основе цинка (ц'), твердый раствор у/у4 на основе у-фаз двойных и тройных систем Си—Zn, Си—Cd, Ag—Zn, Ag—Cd, Ag—Cd—Zn, Ag—Си Cd, Ag—Си—Zn.
Фазы p', P" и e присутствуют в системе Си— Cd—Ag, причем они являются и фазами двойной системы Cd—Ag, обозначенными как фазы С, Р'и е соответственно [1—3]; фаза е' системы Си—Zn присутствует в системах Си — Ag—Zn, Си—Cd—Zn и Cd—Ag—Zn.
Построена поверхность ликвидуса [1—3].
Установлено наличие десяти пягифазиых понвариантпых равновесий, из которых к
Рис. 281. Изменение содержания иридия в металлической меди в зависимости от содер жання кислорода в системе
Рис. 283. Изотермические сечения при 600 (и) п 500 (о) диаграммы состояния системы Си—Cd -Ag—Sn с постоянным содержанием 5 вес. % Sn
Содержание Ni, все.%: j 0; 20,5; 8 — 1.0; 4 — 2,0; 5 — .4,0;
64,0
Рис. 282. Сечение диаграммы состояния системы Си -С<1 Mg Zn при 400 С
Таблица 56. Нопвариаптные равновесия в системе Си—Cd- \ДZn
Обозначение перитектической точки
Температура (°C) и реакция
Фазы, находящиеся в ^вновесии
Концентрация, вег. %
А к
Си
Zn
Cd
Расплав
46
II
13
30
615
а
5
60
31
р^
Ж -|- «! ^
«1
61
10
24
^а Рк Ру
Рх
8
49
39
4
Ру
51
7
11
31
Расплав
34,5
9,5
13,5
42,5
Рх
7
43
44
6
575
Ру
45
9
42
р.
V
9
35
50
6
Рх + V,
Yi
40
3
10
47
Расплав
22
15
10
53
а
58
34
4
568
Рх
5
49
42
4
р3
* Рх +
Ру
43
8
6
13
Ру^а : V.
Yi
39
5
8
48
Расплав
17
13
15
550
а
2
58
33
7
Р4
ж+а Д рх
Рх
3
19,5
41
6,5
+ Т 5 Yl
Т
4
27
23
16
Yi
26
15
9
50
Расплав
22
7
19
52
535
Рх
16
6
ра
ж + рх ^
Y
37
52
6
^ Yt7’4Ti
Т
25
26
44
Yi
30
9
12
49
Расплав
10
9
18
70
455
Y
19
п
59
5
Рв
ж+у у^
Г
14
12
40
34
Т е'
Yi
30
6
14
50
81
30
4
61
а
Расплав
8,5
3
8
80 5
435
Т
14
12
39
35
Ж Ну, 0е' ^
Yi
30
6
12
52
У Г + е
г
23
3
4
70
е'
24
4
66
6
330
Расплав
5
2
3
90
ж+h^T |
Т
4,5
23
28,5
44
+ е+6
Yi
4
22
3
71
е
18
4
3,5
74,5
б
0
16
0
84
Расплав
3
1,5
3,5
92
Т
3
22,5
30
44,5
310
г
13
4
4
79’
р»
ж + б + 8 ji
б
0
16
0
84
72 Т+ 4
3,5
2,5
2,5
91,5
Таблица 56 (окончание)
Обозначение перитектической точки
Температура (°C) и реакция
Фазы, находящиеся в равновесии
Концентрация, вес. %
Ag
Си
Zn
Cd
Расплав
2
2
8
88
Т
6
16
36
42
287
г
15
4
4
77
ж + 7'4 8 ^2
г'
9,5
10
77
3,5
72 е' 1]
1)
3
2,5
3
91,5
первому классу превращений (типа ж + а, ^ j± а 4- рх + р„) относятся равновесия при 615, 550, 535 и 330°С, а ко второму классу (типа ж 4- pv + Т ^ Рх + 15) при температурах 575, 568, 455, 435, 310 и 287° С. Установлены области первичной кристаллизации фаз. Показано, что тройная фаза Лавеса CuCdZn (фаза Г) и у-твердый раствор на основе кадмия и цинка принимают участие в семи нопвари- антных равновесиях, играя, таким образом, доминирующую роль в рассматриваемой системе.
В табл. 56 указаны нопвариаптные равновесия, имеющие место в данной системе, и составы фаз, участвующих в них.
Построены изотермические сечения системы Си—Cd—Ag—Zn с постоянным содержанием 20 вес. % Cd при 600, 500 и 200° (рис. 284), а также изотермические сечения при постоя ином содержании 40 вес. % Cd при температурах 600, 500, 400 и 250°.
С понижением температуры фаза Т, образующаяся в системе Си—Cd—Zn и отвечающая формуле CuCdZn, приобретает область гомогенности. Па разрезе с постоянным содержанием 40 вес. % Cd при 250° область гомогенности фазы расположена около состава, соответствующего формуле Ag3Cd7Cu4Zn16.
Фаза Т относится к семейству фаз Лавеса с кубической решеткой типа MgCu..; параметр решетки фазы, отвечающей составу Ag3Cd7Cu4Znl6, равен 7,325 А.
В работах [4, 5] приведены изотермы ликвидуса для сплавов тройных систем, образующих данную четверную систему и проекции их при постоянном содержании кадмия 15,18 и 21 вес.%. Построен ряд политермических сечений с постоянным содержанием меди и серебра.
В работах [6, 7] изучены сплавы, расположенные по разрезу Cu6Cd8—Ag6Cd8—Ag6Zn8— Cu6Zn8 (в закаленном с 400° состоянии), методами ренгенографического и микроструктурного анализов. Установлено существование
непрерывного твердого раствора между фазами CuaCds—Ag5Cd8, Ag6Cd8—AgbZn8 и Ag5Zn8— —Cu3Zn8, который незначительно распространяется в четверную систему.
Соединение Ag4CuCd имеет кубическую структуру типа Cu5Zn8 с периодом идентичности а = У,95 кХ [2].
Литература
Petrow G., Aldinger F.— Z. Metallkunde, 1968, 59, N 2, 145-152.
Pelrow G., Aldinger F.— Z. Metallkunde, 1968, 59, ^ 5 390395.
Petrow G , Aldinger F.— Z. Metallkunde, 1968, 59, N 7, 583—589.
Weigert К. M.— Mctall, 1953, 7 , 247—250.
Weigert К. M.— .1. Weld, 1955, 34, N 6, 420—424.
Гладышевский E. И., Черкашин E. E.— ЖНХ, 1956, 1, № 6, 1394—1401.
Заречнюк О. С.— В бюл. науч. студ. конференции (1954), часть 2. Львовский ун-т, 1955, с. 73—74.
Медь — кальций — хром — цирконий
Диаграмма состояния системы Си—Са—Сг— —Zr изучена в области медного угла методами микроскопического, дифференциального тер
мического анализов и термодинамического расчета [1]. Исследованы сплавы разрезов, проходящих при постоянном содержании Са (0,1 и 0,5 ат.°6) и Сг (0,5 и 5 ат.%), при содержании до 14,6 ат. % Zr.
Новых фаз по сравнению с фазами двойных и тропных систем, входящих в систему Си—Са—Сг—Zr, в исследованной области концентраций не обнаружено.
В равновесии с сс-твердым раствором на основе меди находятся фазы pen Zr2Cu8 и СаСи5.
В системе протекает нонвариантпое пятифазное равновесие эвтектического типа ж ^ “cu + Per + Zr2Cuu + СаСи5 при температуре 884° С.
Литература
А. Л. Роднянская. Исследование сплавов и термодинамический расчет диаграмм состояния систем Си — Сг — Zr и Си — Сг — Zr — Са. Автореф. капд. дис., МИСиС. М., 1977.
Медь — кислород — никель — рутений
Изучена система Си—О—Ni—Ru в области, богатой медью, при содержании 1—4 вес. % Ni, 1—10 вес. % Си2О и 0,5 вес. % Ru [1]. Ис-
Рис. 285. КвазитроВиая диаграмма состояния системы MgNi2—MgCu2 MgZiL, с областями гомогенности на основе структурных типов MgNi2, MgCu , MgZn2
Mn,Cr
Ni, %
Puc-1286. Ориентировочная (паграмма плавкости {системы Си Мп -Ni—Сг
I — Си—Ni—Сг; 2 — Си - Ni —Мп
следован химический состав фаз, их количественное содержание, микротвсрдость и оптические свойства в зависимости от содержания кислорода. Установлено существование металлических меди и рутения,а также кислородсодержащих фаз меди (Сн2О) и никеля (NiO).
Показано, что рутений не растворяется в металлической меди, а образует самостоятель
ную фазу (91—98% Rи) с незначительными примесями меди и никеля.
В сплавах, содержащих более 3 вес.% Ni 2,29 вес. %О2, а также в сплавах, содержащих более 4 вес. % Ni и 2,06 вес.% О2, было обна ружено расслаивание: верхняя часть слитка не содержит рутения и состоит из меди металлической и кислородсодержащих фаз меди и инке- ля. Нижняя представлена металлическим рутением, заключенным в поле интерметаллического сплава, содержащего 61,4—81.3% Си, 20,8—35,8% Ni, 0,25—2,64% Ви. Кисло родсодержащие фазы меди и никеля не содержат рутения. Количество N1O пропорционально доле никеля в системе и не связано с содержанием в ней кислорода (от 1,15 до 2,29 вес. %), в то время как содержание металлической меди падает примерно па 20 % (абс.) при соответствующем росте Си2О.
Литература
Коваленко Л. П., Мейлер Г. Г., Травничек М. II., Мечев В. В.— Изв. вузов. Цветная металлургия, 1974, № 1, 119—122.
Медь — магний — никель — цинк
Система Си Mg—Ni—Zu изучена в работах |1. 2]. В работе [1| изучены сплавы ква- зитройного сечения, образованного Лавес-фа- замп MgNi,—MgCu»—MgZn2, микроструктурным и рентгенографическим методами. Приведена субсолидусная диаграмма состояния (рис. 285). Основное поле сечения занято твердым раствором (со структурой типа MgCu») образованным изоморфными фазами MgCu2 и MgNiZn.
Литература
I laser К IL, Witte II Z. Mctiillkiiiiile, 1952, 43, 396.
Doering IF.— MetallwirtschalL, 1935, 14, 918.
Медь — марганец — никель — сурьма
В системе Си -Мп—Ni—Sb методами рентгеновского и магнитного анализа (определение температур Кюри и намагниченности насыщения) исследованы сплавы по сечению от интерметаллнда NiMnSb к Си Мн Sb. Эти соединения образуют непрерывный ряд твердых растворов, причем атомы никеля и моди занимают в кристаллической решетке (тип CZ) одинаковые позиции [1].
Литература
1. Castelliz L,— Monatsh. Chern., 1952, 83, N 6, 1314.
Медь — марганец — никель — хром
В системе Си—Ми—Ni—Сг построена ори ептировочпая диаграмма плавкости для сплавов, обогащенных никелем или медью (рис. 280) Применен метод проектирования тетраэдра на одну из координатных плоскостей по методу оптимальных проекций [1]. Использованы литературные данные по изученным тройным системам Си—Ni—СгиСи—Ni—Мп, входящим в состав четверной системы Си—Мп—Ni Сг
Расчет температур кристаллизации по при веденной диаграмме описан в статье, посвященной системе медь—железо—марганец—никель.
Литература
Перелыиан Ф. М — ЖНХ, 1956, 1, № 11, 2577— 2587.
Медь — марганец — серебро — цинк
Сплавы системы Си—Мп—Ag—Zn микроструктурным и рептгенофазовым анализом изучены в работр Ш. Показано наличие непрерывного твердого раствора менаду ^-фазами (гексагональная плотпоупакованная решетка) систем цинк—марганец, цинк—медь и цинк— серебро в четверной системе Си—Мп—Ag—Zu.
Определены параметры решетки четверных сплавов, находящихся на сечении, ограниченном составами двойных сплавов: 22 % Ag - 78% Zn; 18,5% Си - 81,5% Zn; 30% Ми - 70% Zn.
Литература
Moeller К — Z. Melallkundc, 1943, 35, 27—28.
Медь — марганец — церий — цирконий
Богатые медью сплавы системы Си—Мп— Се—Zr изучены методом микроструктурного анализа [1]. Построены сечения изотермических тетраэдров при 800 и 20° С при постоянном содержании 8 вес. % Ми и содержании церия и циркония до 1,5 вес. % каждого. В равновесии с четвертым а -твердым раствором на основе меди находятся фазы Си|;Се и ZrCu3 соответствующих двойных систем. Четверных фаз в системе по обнаружено. Сечения при 800 и 20u С пересекают область однофазного объема «-твердого раствора, две двухфазные области « ZrCiia и а Сн6Се н одну область трехфазного объема (а ' Сн6Се 4 ZrCu3). С понижением температуры однофазная и двухфазные области несколько сужаются, а трехфазная расширяется.
Рис. 287. Область несмешиваемости в системе Си—As— Ni S при соотношении Си. Ni 50/50 н Cu/Ni = 60/40 в интервале температур 1175—1250 С
Дополнительное легирование цирконием твердого раствора церия и марганца в меди уменьшает предельную растворимость церия в ос-фазе с 0,045 до 0,015 вес. % при 800° и с 0,015 до менее 0,01 % при 20 С. Церийсоответственно уменьшает предельную растворимость циркония с 0,045 до 0,015% при 800° и с 0,025 до менее 0,01 % при 20" С.
Литература
Лысова Е. В., Корольков Л. М.— В со.: Общие закономерности в строении диаграмм состояния металлических систем. М., «Наука», 1973, с. 168 — 173.
Медь — мышьяк — никель — сера
13 системе Си—As—Ni —S изучена область несмешиваемости в интервале температур 1100—1250° при содержании металлов больше
Zn, вес “/«
Рис. 289. Температуры плавления сплавов системы
Си—Ni—Sn—Zn с постоянным содержанием 2 и 8 вес. % Sn
Рис. 290. Температуры плавления сплавов системыСи—Ni—РЬ—Zn с постоянным содержанием 5 и 20 вес.% РЬРис. 290. Температуры плавления сплавов системыСи—Ni—РЬ—Zn с постоянным содержанием 5 и 20 вес.% РЬ
Рис. 290. Температуры плавления сплавов системы
Си—Ni—РЬ—Zn с постоянным содержанием 5 и 20 вес.% РЬ
Рис. 290. Температуры плавления сплавов системы
Си—Ni—РЬ—Zn с постоянным содержанием 5 и 20 вес.% РЬ
отношении меди к свинцу меньше, чем при близителыю 65:35, появляется третья богатая свинцовая жидкая фаза.
50% и отношении Си : Ni, составляющем 1 :1 и 3:2. Соответствующее сечение диаграммы состояния приведено на рис. 287 [1].
Литература
Kleiheisterkamp Н.— Z. Erzbcrgbau und Mctallliiit- tenwes., 1948, II. 3, 65—72.
Медь — мышьяк — свинец — сера
В системе Си—As—РЬ—S исследована область несмешиваемости при отношении меди к свинцу от 93:7 до 40:60 и суммарном содержании металлов более 70% при температуре 1250° [1]. На рис. 288 приведено сечение системы при температуре 1250° для отношения Cu:Pb = 65:35. Жирной прерывистой линией обозначена область несмешиваемоеги в тройной системе Си—As—S; прямыми линиями соединяются составы жидких фаз, находящихся в равновесии в тройной (сплошные линии) и четверной (пунктирные линии) системах. При
Литература •
Kleiheisterkamp II.— Z. Erzbergbau und Mctallhiit- tenwes., 1948, II. 3, 65—72.
Медь — никель — олово — цинк
В системе Си—Ni—Sn—Zn по кривым охлаждения определена температура ликвидуса сплавов в интвервале составов 0—35 вес. % Ni, 0—40 вес. % Zn при постоянном содержании олова 2, 4 и 8 вес. % (остальное медь) [1].
Результаты представлены в виде проекций на сечепия концентрационного тетраэдра с постоянным содержанием олова 2 и 8 вес. % (рис. 289). Исследованы также твердость и цвет сплавов в зависимости от их состава. Определена относительная летучесть жидких сплавов в интервале температур 1200—870° С.
Литература
Kuhlgren Т. Е., Pilling N. В., p^zse Е. М.— Trans. AIMME, 1935, 117, 279—309.
Медь — никель — свинец — цинк
В системе Си—Ni—Ph—Zn по кривым охлаждения определена температура ликвидуса сплавов в интервале составов по никелю 0—35 вес.%, по цинку 0—40 вес.% при постоянном содержании свинца 5, Юи 20 вес.% (остальное медь) [1].
Результаты представлены в виде проекций на сечения концентрационного тетраэдра с постоянным содержанием свинца 5 и 20 вес. % (рис. 290). Исследованы также твердость и цвет сплавов в зависимости от их состава. Определена относительная летучесть жидких сплавов в интервале температур 1200— 870°.
Литература
Kihlgren Т. К., Pilling N. В., 1Гие /I/. Trans.
А1ММЕ, 1935, 117, 279—309.
Медь — олово — ртуть — цинк
В системе Си—Sn—Hg—Zn исследовано образование интерметаллидов [1]. Показано, что при взаимодействии интерметаллида SnCu3Hg7 с цинком образуются четверные интерметаллические соединения эмпирического состава Sn4Cu12Zn4Hg3, Sn6Cu1BZn5IIg9, SnCu3ZnHge, SnCu3ZnHg9, Sn4Cu12Zn4Hg4B, Sn4Cu12Zn7Hg21 и Sn4Cul2Zn7Hg33.
При взаимодействии олова c ZnCu в ртути образуются соединения со следующими эмпирическими формулами: Zn8Cu8SnHg7, Zn6Cu8- •SnIIg9, Zn40Cu40Sn5Hg14 и Zn40Cu40Sn12Hg121. Все эти соединения являются электронными фазами Юм-Розери.
Литература
Bussell A. S.— Nature, 1934, 133, 217.
Медь — олово — свинец — цинк
В системе Си—Sn—Pb—Zn исследована микроструктура сплава, содержащего (в вес. %) 66,54 Си, 32,14 Zn, 0,78 Sn и 0,54 РЬ, в сравнении с чистой латунью и латунью, легированной небольшим количеством олова [1]. Показано, что в структуре медленно охлажденного сплава имеются выделения свинца в виде глобул и в межкристаллитных пространствах, а также выделения SnCu4 в виде «сетки».
Литература
Johnson F.— J. Inst. Metals, 1912, 7, 204.
Медь — свинец — сера — серебро
Сплавы системы Си—РЬ—S—Ag изучены авторами [1, 2]. В работе [1] исследована часть системы, ограниченная поверхностями Ag— —Си—РЬ, Си—Cu2S—PbS—Pb, Ag—Ag2S— —Cu2S—Си, Ag—Ag2S—PbS—Pb иквазитрой- ным сечением PbS—Cu2S—Ag2S. В работе [21 методами химического и термического анализов изучены сплавы разреза PbS—Cu2S—Ag2S.
В квазитройпой системе PbS—Cu2S—Ag2S установлена неограниченная растворимость в жидком состоянии. На рис. 291 приведена диа грамма плавкости системы PbS—Cu2S—Ag2S, построенная на основании кривых охлаждения [2]. В твердом состоянии образуется непрерывный ряд твердых растворов между соединениями Cu2S и Ag2S, в котором немного растворяется PbS ( ~4 вес.%) при комнатной температуре. В сульфиде свинца растворяется небольшое количество сульфидов меди и серебра ( ~6 вес.%).
Фазовые равновесия в исследованной области четверной системы были намечены [11 на основании строения образующих систем. Для проверки предположений было приготовлено три сплава, состав которых приведен в табл. 57.
Из данных, приведенных и табл. 57, видно, что расплав расслаивался на два слоя. Состав слоев указан по данным химического анализа каждого элемента в отдельности (этим объясняется, что общее содержание всех компонентов сплава не составляет 100%). Приведены также фазы, кристаллизующиеся из этих слоев.
Таблица 57. Химический (нес. %) и фазовый состав исследованных сплавов системы Си—РЬ—S—Ag
о R
Kg
Состав сплава
Результаты анализа
Фазы
1
30 Ag—21,8 Си—39,2 РЬ—
9,0S
Нижний слой
45,1 Ag—1,7 Си—51,5 РЬ—2,9 S
Ag, РЬ, Cu.,S—Ag>S
Верхний слой
12,3 Ag—51,9 Си—21,5 РЬ—14,5 S
Ag, Cu3S, Ag2S. PbS
2
20 Ag—26 Си-
45 Р—9 S
Нижний слой
29,8 Ag—7,7 Си—60,8 РЬ—2,3 S
Си, Ag, Pb, Cu2S—AgaS
Верхний слой
9,4 Ag—55,2 Си—21,4 РЬ—14,0S
Ag, PbS, Ag2S—Cu2S
3
10,0Ag-30,2 Си-50,8 РЬ—
9,0S
Нижний слой
16,7 Ag-26,7 Си—55,7 РЬ—1,2 S
Ag, Си, Pb, Cu2S—AgaS
Верхний слой
12,1 Ag—36,4 Си—18,1
РЬ—12,6 S
Ag, PbS, Ag2S—Cu2S
Медь — тантал — углерод — хромМедь — тантал — углерод — хромВ системе установлено существование двух четырехфазпых равновесий: Ag + Си + РЬ + -f А (твердый раствор между соединениями Cu2S и Ag„S, содержащий медь и серебро) и Ag + РЬ + PbS + А. При этом медь содержит небольшие количества серебра и свинца, серебро — содержит медь и свинец, свинец выделяется в чистом виде, а сульфид свинца содержит сульфиды серебра и меди.
Медь — тантал — углерод — хром
Медь — тантал — углерод — хром
Литература
Liider Е.— Metall und Erz, 1924, 21, 355.
Schwarz R., Romero A.— Z. anorg. Chern., 1927, 162, 149-160.
Медь — свинец — сера — цинк
В системе Си—РЬ—S—Zn методом микроскопического анализа определены области первичной кристаллизации фаз в квазитройном сечении PbS—Cu2S—ZnS [1].
Показано, что эта система PbS—Cu2S—ZnS простого эвтектического типа. Точка тройной эвтектики лежит настолько близко к точке двойной эвтектики в системе РЬ—Cu2S, что практически с ней совпадает.
Литература
Strohfeldt Е.— Metall und Erz, 1936, 33, 561—572.
В системе Си—Та—С—Сг методом рентгено- фазового анализа установлено [1], что при спекании порошкообразной смеси хрома, меди, тантала и углерода при температуре 1500— 1800° в вакууме образуется фаза ц — карбид состава (Сг, Сн)3Та3С с параметром кубической решетки а = 11,52 А.
Литература
Кио К.— Acta metallurg., 1953, 1. 301—304.
Медь — железо — марганец — никель — хром
Построена ориентировочная диаграмма плавкости пятерной системы Си—Fe—Мп— —Ni—Сг для сплавов, обогащенных никелем и железом (рис. 292. а), и для сплавов, обогащенных никелем и медью (рис. 292, б) на осно- ванни имеющихся литературных данных по тройным системам, входящим в состав данной пятерной И |. Использован метод проектирования геометрической фигуры, изображающей состав системы (пентатопа) на одну из координатных плоскостей по методу оптимальных проекций.
Диаграмма рис. 292,а позволяет определить температуру плавления сплавов пятерной системы, примыкающих к железному' и
Нок ПО 1 рядНок ПО 1 ряд
Нок ПО 1 ряд
Нок ПО 1 ряд
никелевому углам. На диаграмме рис. 292, б представлены области составов пятерной системы, примыкающие к никелевому и медному углам.
Порядок определения температур кристаллизации сплавов данной системы дан на примере сплава, содержащего 5%Сг — 5 % Мп — — 50%Ni — 15%Cu — 25%Fe. На сторонах концентрационного треугольника откладывают процентное содержание железа и никеля, а остальные элементы представлены суммарно (рис. 292, а, точка ж). Во втором случае вдоль стороны отложены процентные содержания никеля и меди, а суммарно изображают железо, марганец и хром (рис. 292, б, точка ж').
Из рис. 292, а определяем температуру плавления сплава точки ж, предполагая, что она принадлежит только системе Ее—Ni—Сг, или только системе Ее—Ni—Си, или только системе Ее—Ni—Мп, т. е. соответственно 1408°, 1395° или 1244°. Но в системе Ее—Ni—Си—Сг при содержании^Си : Сг = 15:5 температура плавления сплава ж равняется 1395 4* (1408 — — 1395)-5/20 = 1398°. Так как в нашем сплаве
(Си + Сг) : Мп = 20 : 5, то температура его плавления 1244 + (1398-1244). 20/25 = 1367°. По рис. 292, б для того же сплава получаем 1363°.
Литература
Перельман Ф. М.— ЖНХ, 1956, 1, К- 11, 2577— 2587.
Медь — никель — олово — свинец — цинк
В системе Си—Ni—Sn—Pb—Zn исследована зависимость твердости сплавов в литом состоянии от состава по сечениям концентрационного пентатопа с постоянным содержанием никеля и свинца 20 и 0; 20 и 5; 20 и 10 вес. % соответственно и переменным содержанием олова 0—8 и цинка 0—30 вес. % [11. Показано, что прибавление олова увеличивает твердость. Цинк практически не изменяет, а свинец уменьшает твердость сплавов.
Литература
Klhlgren Т. Е., Filling N. В., Wise Е. М.— Trans, AIMME, 1935, 117, 279—309.
Приложение 1
ОСНОВНЫЕ ТРАВИТЕЛИ ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ МИКРОСТРУКТУРЫ МЕДИ И ЕЕ СПЛАВОВ
Номер по порядку
Состав реактива
Способ применения реактива
Преимущественное выявление структурных составляющих
Предназначение реактива
1
10—15%-й водный раствор азотной кислоты
Время травления от нескольких секунд до нескольких минут в зависимости от концентрации раствора. Для ликвидации потемнения структуры следует после травления протереть шлиф тампоном, смоченным аммиаком и перекисью водорода
В двухфазной латуни a-фаза не травится, 5-фаза темнеет
Для травления макро- и микрошлифов меди и ее сплавов — латуней и бронз
2
Насыщенный водный раствор хромпика 50— 100 мл, серная кислота 10 мл
Травление в течение 30— 60 сек
В двухфазных латунях травится p-фаза, гораздо слабее — а-фаза. В сплавах меди и цинка p-фаза окрашивается", у-фаза остается светлой;
Для выявления микроструктуры и кислородных включений в меди и медных сплавах
3
Хлорное железо 1—25 г, соляная кислота 1—50 г, вода 100—120 мл
Травление в течение 0,5— 3 мин; образующуюся на шлифе пленку удаляют погружением на несколько секунд в 10%-й раствор соляной кислоты
p-фаза в латунях темнеет, хорошо выделяется эвтектоид. В сплавах меди с алюминием, фосфором и бериллием а-фаза темнеет
Для выявления микроструктуры латуней, бронз и меди
4
Хлорное железо 3,5 г, соляная кислота 25 мм, этиловый спирт 75 мл
—
—•
Для выявления микроструктуры алюминиевых бронз
Гипосульфит натрия 10 г, вода 90 мл
Время травления 1,5— 2,5 мин при непрерывном перемешивании травителя
—
Для разделения фаз алюминиевых бронз
6
А. Соляная кислота 15 мл, селеновая кислота 10 мл, этиловый спирт 100 мл
Б. Персульфат аммония 1—15 г, вода до 100 мл X лористоаммиачная медь 5—6 г, вода до 100 мл
Сначала травить в сильно разбавленном реактиве (1 : 20 или 1 : 30), а затем в растворе персульфата аммония
Поверхность шлифа приобретает фиолетовую или голубую окраску. Цветовой контраст структурных составляющих разделяет все фазы
Для цветного травления сложнолегированных латуней. бронз и однофазных сплавов
7
Образец погружается шлифованной поверхностью вверх в раствор на 1 мин., после чего промывают в струе воды и одновременно удаляют ваткой темный налет
В двухфазной латуни p-фаза темнеет, у-фаза в медноцинковых сплавах травится
Для выявления микроструктуры медных сплавов
8
Хлорное железо 10 г, соляная кислота 100 мл, хлористое олово 0,1 г, хлорная медь 1 г
Шлиф погружают в свежий реактив на 10—40 сек
Для выявления ликвации и границ зерен меди и ее сплавов
9
А. Иод кристаллический 10 г, иодистый калий 10 г, вода 10 мл Б. Азотная кислота 10 мл, этиловый спирт 100 мл
Шлиф травят последовательно в растворах А и Б в течение нескольких секунд
Для выявления микроструктуры меди и сплавов меди с алюминием
10
Соляная кислота 100 мл, хлорная медь 4 г
Травление в течение 5— 6 мин
Обнажает плоскости куба с индексами (100)
Для оптического определения ориентации монокристалла меди
11
А . Хлорамин Ю г, вода 100 мл
Б. Лимонная кислота 10 г, вода 100 мл
Раствор лимонной кислоты добавляют к раствору хлорамина в соотношении 1:3, при перемешивании выпадает осадок. Травление производить на полировальном кругу, смоченным реактивом
Для выявления структуры после деформации меди и ее сплавов
Номер по порядку
Состав реактива
Способ применения реактива
Преимущественное выявление структурных составляющих
Предназначение реактива
12
Хромовый ангидрид
Травить погружением шли-
В латунях a-фаза окра-
Для выявления микро-
5—20 г, вода до 100 мл
фа на 1—30 сек в реактив
шпвается в оранжевый цвет, p-фаза в лимонно- желтый
структуры сплавов меди
13
Соляная кислота 100 мл, хромовый ангидрид 40 г, хлористый никель 16 г, вода 100 г
Хлористый никель добавляют к нагретому раствору соляной кислоты в воде, после охлаждения растворяют хромовый ангидрид. Травить погружением па 1 мин. с последующей промывкой
Для выявления микроструктуры меди и ее сплавов
14
Двууглекислая сода 5—20 г, вода до 100 мл
Травить в кипящем растворе 8—12 мин., перед травлением в реактив добавить несколько капель перекиси водорода
Для выявления различия в концентрации твердого раствора в сплавах меди
15
Насыщенный водный
Травить в течение 20—60
a-фаза окрашивается в
Для выявления микро-
раствор хлорного железа 5 мл, 4°0-й водный раствор соляной кислоты Зи мл, этиловый спирт 30 мл, амиловый спирт 30 мл
сек
оранжевый цвет; т]-фаза в алюминиевых бронзах в чёрный, о-фаза в коричневый
структуры сплавов меди с оловом, цинком, алюминием
16
Хромовый ангидрид
Соляную кислоту добав-
P-фаза окрашивается,
Для выявления микро-
10 г, соляная кислота
ляют перед употреблением,
a-фаза не травится в
структуры латуней и
1 мл, вода 100 мл
травление следует чередовать с полировкой
двухфазных латунях
бронз
17
Азотная кислота 10 мл, серная кислота 15 мл, хромовый ангидрид 1 г, вода 60 мл
Травление на холоду погружением
-—
Для выявления микроструктуры двухфазных латуней.
18
Хлорная медь 8 г, 25% водный раствор аммиака — ЮО мл
Травление следует производить погружением на 1 мин. и более
p-фаза темнеет, выявляются границы зерен и ликвация
То же, что в №17
19
А. Хлорное железо 3 г,
Травить погружением в ре-
Цветовое травлеппе фа-
Для выявления микро-
соляная кислота 2 мл, этиловый спирт до
100 мл
Б. Хлорная медь 10 г, хлористый магний 20 г, соляная кислота 20 г
актив А на 2 мин., затем в Б, после чего удалить образовавшуюся пленку смесью 10 мл соляной кислоты, 5 мл плавиковой кислоты, 75 мл воды
зовых составляющих
структуры алюминиевых и бериллиевых бронз
20
Двухромовый калий 2 г,
Травить погружением в ре-
(5-фаза в оловянистых
Для выявления микро-
серная кислота 8 мл, насыщенный раствор хлористого натрия в воде 4 мл, вода 100 мл
актив на несколько минут, затем промывать в растворе хлорного железа
бронзах темнеет
структуры сплавов меди с оловом, бериллием, железом, кремнием, марганцем, никелем, серебром и т. д.
21
Персульфат аммоппя
Травить погружением в хо-
Выявляется дендритная
Для выявления микро-
Юг, концентрированный
лодный или нагретый реак-
структура однофазных
структуры меди и ее
22
водный раствор аммиака 35 мл, вода 100 мл
Бихромат натрия 10 г, хлорное железо 5 г, вода 100 мл
тив на 5—10 сек или 1—2 мин
латуней. В двухфазных сплавах а- и р-фазы одного цвета, но на a-фазе появляются двойники
сплавов
Для выя вления мик ро- структуры латуней
23
Азотнокислое серебро 5—10 г, вода до 100 мл
Травить с помощью тампона 20—120 сек
Выявляет границы зерен, кислородные включения и ликвацию
То же, что в № 22
Номер по порядку
Состав реактива
Способ применения реактива
Преимущественное выявление структурных составляющих
Предназначение реактива
24
Серная кислота 10—
20 мл, марганцовистый калий 1 г, вода 100 мл
Травить погружением на 0,5—2 мин
Для выявления микроструктуры латуней
25
Концентрированный раствор аммиака 25 мл Марганцевокислый калий 0,5 г, вода до 100 мл
Травить в течение 1—3 мин, бурые пятна двуокиси марганца необходимо все время удалять аммиаком
a-фаза темнеет; 0-фаза светлая в двухфазных латунях; у-фаза темнеет; 0-фаза не травится в сплавах медь—цинк
То же, что в № 22
26
Персульфат аммония 10 г, перекись водорода 10 мл, вода 50 мл
Травить в течение 1—2 мин
Для выявления микроструктуры меди, латуней и бронз
27
Бром 3 г, вода до 100 мл
Травить погружением по 10—60 сек, промывка в растворе аммиака
0-фаза темнеет; а-фаза не травится в латунях. В сплавах меди с цинком у-фаза темнеет, 0-фаза не травится. В 0-латуни выявляются границы
Для выявления микроструктур меди с оловом, цинком и палладием
28
25%-й водный раствор аммиака 200 мл, перекись водорода 80 мл, 20%-й водный раствор едкого калия 20 мл, вода 100 мл
Травить в свежеприготовленном реактиве погружением в течение 0,5—1 мин
Реактив выявляет границы зерен, линии сдвига, двойники
Для меди и однофазных медных сплавов
29
25%-й водный раствор аммиака' 100 мл, перекись водорода до 100 мл, вода 100 мл
В свежеприготовленный реактив погружать шлиф на 1 мин и более
В двухфазных латунях a-фаза темнеет, в сплавах медь- цинк у-фаза темнеет; 0-фаза не травится. В оловянистых бронзах эвтектоид светлый, богатые медью дендриты темные. В сплавах медь—гадолиний a-фаза травится сильнее, 0-фаза слабее, о-фа- за не травится
Для выявления микроструктуры меди и ее сплавов
30
10—30%-й водный раствор аммиака
Травить погружением
—
То же, что в № 29
31
Азотная кислота 50 мл, хромовый ангидрид 20 г. вода 75 мл
Травить погружением, промывать спиртом
—
Для выявления микроструктуры алюминиевых бронз
32
А 25%-й водный раствор аммиака 100 мл, перекись водорода 1 мл Б Хлорное железо 0,5 г, соляная кислота 50 мл, вода Ю0 мл
Травить погружением в реактиве (А) в течение 15— 30 сек; затем в реактиве (Б) 20—50 сек с промежуточными иереполировкамп
В бронзах a-фаза ста новится темной, эвтектоид имеет светло-голубой оттенок; травятся свинцовые выделения
Для выявления дендритного строения литой бронзы
33
Водный раствор сероводорода
Б Соляная кислота
Азотнокислое серебро 10 г, вода 100 г
Травигь погружением в реактив (А), затем добавляют 1—2 капли 11С1 до появления пленки, после этого поливают реактив (Б) до выявления структуры. Общее время травления 10 сек
Для выявления структуры сплавов меди с пинком, свинцом и оловом
34
А Азотная кислота 1—20 мл, вода 100 мл Б. Азотнокислая ртуть 1 г, вода 100 мл
Травление производить в смеси равных объемов растворов (А) и (Б), со ставленной перед употреблением
Для выявления линий напряжений в латуни и структуры паяных соединений сплавов
Номер по порядку
Состав рея ктива
Способ применения реактива
Преимущественное выявление структурных составляющих
Предназначение реактива
35
Насыщенный водный раствор аммиака 10 мл, насыщенный водный раствор щавелевокислого аммиака 30 мл
Травить погружением, время травления 20—24 ч
Выявляется закись меди и границы зерен В двухфазных латунях Р фаза темнее а-фазы
Для выявления микроструктуры медп и ее сплавов
36
Ортофосфорная кислота 8 мл, хромовый ангидрид 0,5 г, перекись водорода 0,5 мл, иода 200 мл
Перекись водорода добавляют перед употреблением, травить погружением в течение 1 ч
Для изучения следов деформации
То же, что в № 35
37
А. Хромовый ангидрид 30 г, вода 150 мл, соляная кислота 10 мл
Б. 25%-й водный раствор аммиака 60 мл, перекись водорода 20 мл
Непосредственно перед употреблением смешать два реактива, шлиф промыть метиловым спиртом и травить погружением в тече- ппе 30—40 сек, после чего промыть водой, спиртом и высушить в струе воздуха
Для выявления микроструктуры медп, однофазовой латуни и фосфористой бронзы
38
15%-й водный раствор аммиака
Б. 3°о-й водный раствор перекиси водорода.
50%-й водный раствор азотной кислоты
25—30 мл раствора Б добавить к 100 мл раствора А, травить погружением шлифа в смесь в течение 10— 12 ч, затем промыть и травить раствором В
Выявляет следы деформации
Для медп и ее сплавов
39
Соляная кислота 10 мл, азотная кислота 10 мл, серная кислота 5 мл, жидкое мыло 5 г, насыщенный водный раствор двухромовокислого калия 20 мл
Травить погружением до 30 сек, промыть теплой водой
(3-фаза в меднооловяп- ных и в сплавах медь— марганец—кремний окрашивается
Для выявления микроструктуры меди и ее сплавов
40
Хромовый ангидрид 35—200 г, сернокислый натрий 8—15 г, вода 1000 мл
Травить погружением на 10—20 сек, промывка в
20%-м растворе хромового ангидрида
Выявляются зеренные границы и следы выхода дислокаций на поверхность
То же, что в № 39
41
5—20%-й водный раствор персульфата аммония 50 мл, 5—20%-м водный раствор цианистого калия 50 мл
Травить погружением в реактив в течение 0,5—2 мин
В сплавах медь—гадолиний p-фаза темная a-фаза светлее; у-фаза не травится
Для выявления структуры сплавов медп с золотом, серебром, палладием, гадолинием
42
Цианистый калий 5 г, перекись водорода 0,5 г, вода до 100 мл
Травить погружением на 5—7 сек
Для выявления микроструктуры сплавов меди с цинком, никелем и др.
43
Насыщенный водный раствор едкого натра 50 мл, насыщенный вод- пый раствор азотнокислой меди 20 мл, лимонная кислота 2,5 г, вода 50 мл
Травить погружением в течение 10—20 сек.
Богатые цинком составляющие окрашиваютс я в темный цвет
Для выявления микроструктуры сплавов меди с цинком
44
Насыщенный раствор холодного железа 4 мл, соляная кислота 4 мл, уксусная кислота 1 мл, насыщенный раствор брома 0,5 мл
Травить погружением, после травления промыть в растворе аммиака
Выявляет дислокации
Для меди и ее сплавов
Номер по порядку
Состав реактива
Способ применения реактива
Преимущественное выявление структурных составляющих
Предназначение реактива
45
Хромовая кислота 20 г, сульфат натрия безводный 2 г, соляная кислота 1,7 мл. вода 100 мл
Травить погружением в течение 1—5 мин
Для выявления структуры меди, латуней и бронз
46
Двойная соль хлористой меди 10 г, хлористый аммоний 10 г, вода 100 мл, аммиак (до получения нейтральной реакции)
Травитель наносится па поверхность шлифа, затем промывается в воде
Для выявления дендритного строения литых сплавов
47
Азотная кислота 75 мл, уксусная кислота 15 мл
Травить погружением на несколько секунд
—
Для выявления микроструктуры оловянистых, алюминиевых и бериллиевых бропз
48
Азотнокислое серебро 2 г, вода Ю0 мл
Травитель наносить на шлиф в течение 30 сек
Выявляет границы зерен, кислородные включения и ликвацию
Для выявления микроструктуры меди я однофазных сплавов
Приложение 2
СОСТАВЫ ЭЛЕКТРОЛИТОВ И РЕЖИМЫ ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ МИКРОСТРУКТУРЫ МЕДИ И МЕДНЫХ СПЛАВОВ
2 ^ §.§ s ^
° 2
Состав электролита
Плотность тока, А/см2
Напряжение, В
Продолжительность, мин
Материал катода
Предназначение электролита
1
Ортофосфорная кислота (1,71) около 430 г/л
0,00
1,5-1,8
10—15
Медь
Для меди и медных сплавов
2
Ортофосфорная кислота (1,71) около 990 г/л
0,025-0,03
2,0
5—7
Медь
Для Р-латупи и алюминиевой бронзы
3
Одна часть азотной кислоты (1,41) плюс две части метилового спирта
0,125-0,15
2,4-2,6
7—10
Нержавеющая сталь
Для мополь-сплавов кремнистой и фосфорной бронзы
4
1 %-п водный раствор хромового ангидрида
0,125-0,15
6
3-6
Алюминий
Для алюминиевой бронзы и меднобериллиевых спла-
ВОВ
Ледяная уксусная кислота 5 г, азотная кислота — 10 г, вода 30—85 г
Режим подбирают в зависимости от обработки и состава сплава
Алюминий
Для выявления ликвации в медпоникелевых сплавах
6
Уксуснокислый аммоний 0,8 г, гипосульфит 4 г, аммиак (25%) 2 мл, вода 100 мл
0,02
6
до 30 мин
Медь, платина
Для холоднодеформироваи- ной а-бронзы
7
10%-й водный раствор уксуснокислого (сернокислого) аммония
0,003
6
до 30 мин
Медь
Для меди и медпых сплавов
8
Сернокислое железо 3 г, едкая щелочь 0,4 г, серная кислота 10 мл, вода 130мл
0,005
8—10
15 мни
Медь, платина
Для меди, латуни, бронзы. В латуни (3-фаза темнеет. Действует контрастно при добавке Н2О2
IxDtoIxDtoПриложение 3
IxD
to
IxD
to
ФШШКО-ХИХГИЧЕСКНЕ СВОЙСТВА ЭЛЕМЕНТОВ [1]
S
ч о
•d В в
a
p-
о к
3
3 к
о
cd о
s
к cd К
О
g
cd 3
РП^
Йос
I и о
<5 =
s о ; о $ ’>>о
ts х
р
о°< X cd "
л
С S
Ч О
и cd°
Ру 2 ^ s cd
Н В
pU 1»°
cd К as о к Е у S В о 3
Ь в
>3
«В 8 1й 3 5 cd 5 - ^a аз з ^ f к Эр as £ва ^Вог^
ГО Р-1 у с ей F х в
2 л 5
cd 5 о
>> и к
S
о ч
с
Е- - _И
Ч ^ ^ о Ч о cd
>> X X
X ч ° Pm s X fO о о « Г. Р го до
3 >3 У 3
н 1
Xti о к cd
з Ч S А
? t чТ
g-Bc^
S го О I to c o' F x p'S
S X
А1
HI
13
26,98154
1,43
гцк
а = 4,0414
2,7
660
2327
24,3
0,538
0,215
2,66
4,0
7100
Ag
I
47
107,868
1,44
гцк
а = 4,08624
10,5
960,8
2184
19,51
1,01
0,057
1,47
—
8 200
As
V
33
74,9216
1,25
Ромбоэдр.
я =4,123
а = 54°10'
5,72
816
—
3,36
35,0
3,9
—
Au
I
79
196,9665
1,45
ГЦК
а = 4,704
19,32
1063
26-77
14,2
0,744
0,0316
2,25
3,96
7 900
В
III
5
Ю,81
—
Тетрагон.
а = 10,12
с= 14,14
2,36
-Х322ОО
3860
1,1
0,062
0,245
1012
—
44 800
Ba
II
56
137,34
2,24
ОЦК
а 5,019
3,76
71(1
1640
19,0
—
0,068
60,0
—
—
Be
II
4
9,01218
1,13
ГК
я = 2,2855
с = 3,5840
1,84
1284
2451
10,3
0,45
0,43
3,6
62,8
30000
Bi
V
S3
208,9804
1,82
Ромбоэдр.
а = 4,7457 а= 57=14'13"
9,8
271,3
1530
13,3
0,02
0,0294
106,8
—
3 200
Ca
II
20
40,08
1,97
ГЦК (а-Са)
а =5,56
1,54
851
1482
22,0
0,3
—
4,6
—
2 600
Cd
II
48
112,4
1,52
ГК
л = 2,96 с = 5,63
8,65
321
767
29,8
0,283
0,055
7,4
—
—
Ce
III
58
140,12
1,81
ГЦК (у-Се)
я -5,1612
6,678
798
3467
8,5
0,026
0,0461
75,3
87
3 058
Co
Vlll
27
58,9332
1,23
ГК (а-Со)
а = 2,5071
с = 4,0864
8,9
1493
3185
12,08
0,165
0,0989
5,68
—
20 759
Cr
VI
24
51,996
1,29
ОЦК
а = 2,885
7,19
1875
2430
6,2
0,16
0,1067
12,8
29590
Cs
I
55
132,9054
2,65
ОЦК
п =6,05
1,88
28,6
685,85
97
0,040
0,0578
18,3 (при 0°)
—
175
Cu
I
29
63,546
1,28
ГЦК
я = 3.6147
8,94
1083
2360
16,8
0,923
0,092
1,68
—
13 200
D>
III
66
162,50
1,72
ГК (а Dy)
я = 3,5923 г = 5,6475
8,54
1407
2335
10,0
—
0,0404
91,2
—
6 433
Er
III
68
167,26
1,76
ГК
я = 3,560 г = 5,595
9,045
1522
2510
12,3
—
0,0401
86,0
7 480
Eu
III
63
151,96
2,04
ОЦК
я = 4,582
5,26
826
1439
26
—
0,0408
81,3
—
—
Fe
Vlll
26
55,847
1,28
ОЦК (а Ее)
я = 2 86645
7,909
1536
288'1
11,7
0,177
0,153
9,7
6,51
—
Ga
111
31
69,72
2,7
Орторомбическая
я = 4,5258 b =4,5186 Г = 7,6570
5,9037
29,8
2237
20
0,0879
44,9
—
Gd
111
64
157,25
1,8'1
ГК (a-Ga)
я = 3,6360 с = 5,7826
7,898
1312
<х>3000
8,28
0,0218
0,0417
140,5
—
5 730
Ge
Hf
IV
IV
32
72
72,59
178,48
1,22
1,57
ГЦК
Г К (а-Hf)
а = 5,6575
a = 3,1883
5,3234
13.31
937,2
2222
2852
5400
5,8
5,9
0,145
0,0533
0,077
0,0342
6-Ю7
40
3,51
—
ng
11
80
200,59
1,60
Ромбоэдр.
с = 5,0422 а = 2,999
13,5459
—38,97
356,6
1.8.102
0,0197
0,03334
0,9-Ю6
—
Ho
III
67
164,9304
1,72
ГК (a-Ho)
П=3,5773
8,781
146(1
2700
10,7
0,0254
0,0396
94
—
6 850
In
III
49
114,82
1,02
Тетрагон.
с =5,6158
а = 4,583
7,31
156,6
2075
24,8
0,06
0,056
8,2
—
—
Ir
VIII
77
192,22
1,35
ГЦК
г = 4,936 а = 3,8389
22,5
2443
4547
6,63
0,354
0,0312
5,3
3,925
52 500
К
I
19
39,098
2,38
ОЦК
а = 5,33
0,8629
63,4
760
83,3
0,232
0,182
6,992
—
—
La
111
57
138,055
1,87
ГК (a-La)
6 = 3,770
6,162
920
3470
4,9
0,033
0,0451
56,8
2,18
—
Li
I
3
6,941
1,57
ОЦК
с = 12,159 я = 3,5023
0,539
180,54
1327
56
0,17
0,79
8,12
—
590
Lu
III
71
174,97
1,72
ГК (a-Lu)
а = 3,5051
9,84
1660
3315
8-10
—
0,0364
68
—
860 000
Mg
11
12
24,305
1,60
ГК
с = 5,5497 в =3,2030
1,74
650
1107
26
—
0,246
4,47
—
4 500
Mn
VII
25
54,9381
1,60
ОЦК (a-Mn)
с =5,2002 a = 8,9139
7,47
1244
2095
22,3
0,159
0,114
140
—
195-104
Mo
VI
42
95/94
1,39
ОЦК
6 = 3,1466
10,22
2620
-^4830
5,05
0,259
0,0611
5,2
4,79
32 300
Na
1
11
22,98977
1,89
ОЦК
6 = 4,2820
0,9727
97.83
882,9
72,1
(при 927°) 0,317
0,281
4,288
—
Nb
V
41
92,9064
1,45
ОЦК
6 = 3,294
8,57
2468
5127
7,1
0,125
0,065
15,22
3,95
11 500
Nd
111
60
144,24
1,82
ГК (a-Nd)
в = 3,6579
7,007
1024
3027
6,7
0,031
(при 100°)
(при 0°)
64,3
1,64
3 870
Ni
VIII
28
58,70
1,24
ГЦК
с = 11,7992
6 = 3,5238
8,9
1453
2730
0,13
0,220
0,106
6,8
—
20 500
Os
VIII
76
190,2
1,33
ГК
6 = 2,7341
22,61
3045
5027
6,1
0,208
0,031
9,96
4,2
57 000
P
V
15
30,97376
1,34
ОЦК (а-Р)
С = 4,3196 а = 18,5
1,828
44,1
280,5
12.102
0,00113
0,1776
1017
—
—.
Pb
IV
82
207,2
1,75
ГЦК
6 = 4,9495
11,34
327,4
1470
27,56
0,083
0,0306
20,68
—
1 700
Pd
VIII
46
106,4
1,37
ГЦК
6 = 3,8902
12,02
1552
2937
11,1
0,17
0,0584
9,96
3,79
12 360
Pr
III
59
140,9077
1,82
ГК (а-Рг)
6 = 3,6725
6,772
935
3212
6,5
0,028
0,0457
68
1,71
3 320
Pt
VI11
78
195,09
1,38
ГЦК
с = 11,8354 6 = 3,9233
21,45
1769
3800
9,1
0,17447
0,0317
10,3
3,92
17 320
Rb
1
37
85,47
2,48
ОЦК
6 = 5,70
1,5348
38,7
703
90
—
0,0869
11,25
—
240
Re
VII
75
186,207
1,37
ГК
6 = 2,757
21,01
3180
5630
6,7
0,14
0,032
19,3
3,9
47 000
Rh
VIII
45
102,9055
1,34
ГЦК
с = 4,456 в=3,8030
12,410
1960
3700
8,3
0,3585
0,0589
4,33
4,57
38640
Ru
VIII
44
101,07
1,32
ГК
6 = 2,7053
12,45
2334
4100
9,1
0,251
0,0569
7,427
4,2
48500
S
VI
16
32.06
1,06
Ромбичес-
г =4,2820
6 = 10,437
2,07
112,8
444,6
74,33
6,52-10~<
0,112
1,9-1023
—
—
К Sb co
V
51
121,75
1,45
кая (a-S)
Трлгональн.
Ь = 12,845 г = 24,369 6 = 4,5064
6,'69
630,5
1635
10,8
0,042
0,0498
39 (прл 0°)
—
300
^
£
S о
К О
Св C c
s о
в 3 к s о
◄
s св S
К св
S
Оо<
О Б
св Б ай св « ^^ 3 с s Е X У g « С н 5 С
к В о св БГ К Х#£ О О ”
Б О S О 5>>с^
5 °5 в к да
S у св ф
б X
I д
Д
св “
св<=>
BS
os
Ku
и св° Д -
Дф e ф S св о г, H В
ди 1»°
ti к Д Б
ев ? с Ьх
о « “В- зБ Б Б 1 3 и ь И
SS в 1- s от К у й > ng &S §-ВО" Ф С сЮ
св 2 о
^ о о
2 о гз
>- С X
S
5
Sort
л д
О св
>1 X X
. 1 2 sg?
5 к О
о Sr
X и о к Й « § s е
5 сё" 2ее8 Ево-
Н х С.З
о s
КС) S х
c ti
Sc
III
21
44,9559
1,60
ГК (a-Sc)
a = 3,309
c = 5,2733
3,02
1539
2706
11,4
—
0,1336
54—76
—
—
Se
VI
34
78,96
1,16
ГК
« = 4,3544
c = 4,9496
4,8
219
685
49,27
5,66-КМ
0,0767
10*4
—
5 500
Si
IV
14
28,086
1,17
гцк
« = 5,4307
2,328
1417
2600
2,33
0,36
0,1719
2,5.10й
—
10 890
Sm
III
62
150,4
—
Ромбоэдр. (a-Sm)
« = 8,996 a = 23°13'
7,536
1072
1800
10,4
—■
0,0453
90,0
1,48
3 480
Sn
IV
50
118,69
1,51
Тетрагон. ф-Sn)
« = 5,831 c = 3,181
7,3
231,9
2270
22,4
0,156
0,0540
11,5
—
5500
Sr
II
38
87,62
2,15
ГЦК a-Sr
« = 6,085
2,63
770
1380
23,0
—
0,176
22,8
—
1 600
Ta
V
73
180,9479
1,70
ОЦК
« = 3,3025
16,65
2996
5300
6,65
0,130
0,03322 (при 0°)
12,4
—
19 000
Tb
III
65
158,9254
1,76
ГК (a-Tb)
« = 3,604 c =5,698
8,234
1353
3041
10,3
—
0,0428
116
—
5 860
Те
VI
52
127,6
1,43
ГК
a =4,4570 c = 5,9290
6,22
449,5
990
16,5
0,014
0,048
5-Ю7
4 200
Th
III
90
232,0381
1,79
ГЦК (a-Th)
a = 5,086
11,72
1750
—
11,55
0,09
0,0281
13
—
7 000
Ti
IV
22
47,9
1,45
ГК (a Ti)
a =2,9504 c = 4,6833
4,51
1668
3260
«,5
0,04
0,125
42
5,5
10 900
Ti
Ill
81
204,37
1,70
ГК (а Т1)
a = 3,450
c= 5,520
11,85
303
1460
28
0,093
0,0326
18
Tin
III
69
168,9342
1,72
ГК
« = 3,5374 c = 5,558
9,314
1545
1727
13,3
—
0,0382
90
—
7 710
V
V
23
50,9414
1,31.
ОЦК
« =3,024
6,11
1950
330'9
10,9
0,074 (при 100°)
0,119
22,6
14 000
VV
VI
74
183,85
1,32
ОЦК
a= 3,1652
19,35
3395
5900
4,98
0,31
0,031
5,5
—-
38 000
Y
HI
39
88,9059
1,79
ГЦ
«=3,6474 c =5,7306
4,472
1526
3340
10,1
—
0,0713
57
6 600
Yb
III
70
173,04
1,93
ГЦК (a-Yb)
a = 5,4862
6,972
816
1193
—
0,0673
0,0356
27
—
1 820
Zn
II
30
65,38
1,33
ГК
« = 2,664
r 4,946
7,132
419,5
906
—
0,265
0,0957 (при 100°)
5,75
4,058
—
Zr
IV
40
91,22
1,60
ГК (a-Zr)
« = 3,2317 c = 5,1476
6,51
1815
4330
5.89
0,05
0,0693
45
4,5
Приложение 3 (окончание)
м
Литература. 1. Энциклопедия неорганических материалов. Главная редакция УСЭ, Киев, 1У77, г. I и II.
И СПЛАВАМ НА ОСНОВЕ МЕДИИ СПЛАВАМ НА ОСНОВЕ МЕДИ
И СПЛАВАМ НА ОСНОВЕ МЕДИ
И СПЛАВАМ НА ОСНОВЕ МЕДИ
ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА.
ПО ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОМУ АНАЛИЗУ
Аносов В. Я., Озерова М. И., Фиалков 10. Я. Основы физико-химического анализа. М., «Наука», 1976.
Курнаков Н. С. Введение в физико-химический анализ. М., Изд-во АН СССР, 1940.
Захаров А. М. Диаграммы состояния двойных и тройных систем. М., «Металлургия», 1964; Диаграммы состояния четверных систем. М. «Металлургия», 1964.
Хансен М., Андерко К. Структура двойных сплавов. т. I и II. М., Металлургиздат, 1962.
Шанк Ф. Структуры двойных сплавов. М., «Металлургия», 1973.1
Эллиот Р. П. Структуры двойных сплавов, т. I и II. М., «Металлургия», 1970.
Диаграммы состояния тройных металлических систем. М., «Наука», 1972. (Библиографический справочник за 1910—1969 гг.).
Диаграммы состояния металлических систем, опубликованные в 1955—75 гг. М., Изд-во ВИНИТИ. Ежегодное издание под ред. Н. В. Агеева.
Вол А. Е. Строение и свойства двойных металлических систем, т. I. М., Физматгиз, 1959; т. II, 1962.
Вол А. Е., Каган И. К. Строение и свойства двойных металлических систем, т. III. М., «Наука», 1976.
Воздвиженский В. М. Прогноз двойных диаграмм состояния. М., «Металлургия», 1975.
Сб. «Общие закономерности в строении диаграмм состояния металлических систем». Под ред. акад. Н. В. Агеева и проф. М. Е. Дрица. М., «Наука», 1973.
Петров Д. А. Тройные системы. М., Изд-во АН СССР, 1953.
Григорович В. К. Жаропрочность и диаграммы сос тояния. М., «Металлургия», 1969.
Бочвар А. А. Металловедение. М., ГНТИ лит. по чери. и цвети, металлургии, 1956.
Новиков И. И. Теория термической обработки металлов. М., «Металлургия», 1978.
Розенберг В. М. Основы жаропрочности металлических материалов. М., «Металлургия», 1973.
Захаров М. В., Захаров А. М. Жаропрочные сплавы. М., «Металлургия», 1972.
Смирягин А. П., Смирягина И. А., Белова А. В. Промышленные цветные металлы и сплавы. М., «Металлургия», 1974.
Справочник металлиста, т. II. М., «Машиностроение», 1976, с. 415—447, 459—464.
Научные труды Ин-та «Гипроцветметобработка»; М., «Металлургия», вып. 39, 1973; вып. 42, 1974; вып. 48, 1975.
СОДЕРЖАНИЕ
3355Медь - алюминий — барий «9 Медь — алюминий — бериллий G9 Медь — алюминий — ванадий 70 Медь — алюминий — гафний 70 Медь — алюминий — германий 70 Медь — алюминий, железо 72 Медь — алюминий — золото 72 Медь — алюминий — индий 73 Медь — алюминий — иттрий 73 Медь — алюминий — кадмий 74 Медь — алюминий — кислород 74 Медь — алюминий — кобальт 74 Медь — алюминий — кремний 75 Медь — алюминий — литий 75 Медь — алюминий — магний 75 Медь алюминий — марганец 7» Медь — алюминий — никель 78Медь - алюминий — барий «9 Медь — алюминий — бериллий G9 Медь — алюминий — ванадий 70 Медь — алюминий — гафний 70 Медь — алюминий — германий 70 Медь — алюминий, железо 72 Медь — алюминий — золото 72 Медь — алюминий — индий 73 Медь — алюминий — иттрий 73 Медь — алюминий — кадмий 74 Медь — алюминий — кислород 74 Медь — алюминий — кобальт 74 Медь — алюминий — кремний 75 Медь — алюминий — литий 75 Медь — алюминий — магний 75 Медь алюминий — марганец 7» Медь — алюминий — никель 78Медь — алюминий — ниобий 78 Медь — алюминий — палладий 78 Медь — алюминий — празеодим 80 Медь — алюминий — селен 80 Медь — алюминий — сера 81 Медь — алюминий — серебро 81 Медь — алюминий — скандий 81 Медь — алюминий — тантал 81 Медь — алюминий — теллур 82 Медь — алюминий —■ титан 82 Медь — алюминий — хром 82 Медь — алюминий — цинк 83 Медь — алюминий — цирконий 80 Медь — барий — кремний 83 Медь — бериллий — кремний 8G Медь — бериллий — магний 87Медь — бериллий—марганец 87Медь — алюминий — ниобий 78 Медь — алюминий — палладий 78 Медь — алюминий — празеодим 80 Медь — алюминий — селен 80 Медь — алюминий — сера 81 Медь — алюминий — серебро 81 Медь — алюминий — скандий 81 Медь — алюминий — тантал 81 Медь — алюминий — теллур 82 Медь — алюминий —■ титан 82 Медь — алюминий — хром 82 Медь — алюминий — цинк 83 Медь — алюминий — цирконий 80 Медь — барий — кремний 83 Медь — бериллий — кремний 8G Медь — бериллий — магний 87Медь — бериллий—марганец 87Медь — бериллий — никель 87 Медь — бериллий — олово 88 Медь — бериллий — свинец 89 Медь — бериллий — серебро (89 Медь — бериллий — цинк 89 Медь - бериллий — цирконий 89 Медь — бор — никель 89 Медь — ванадий — кислород 90 Медь — ванадий — тантал 9» Медь - ванадий — цинк 9» Медь — висмут — кальций 90 Медь — висмут — магний 90 Медь — висмут - марганец 91Медь — висмут — никель 92 Медь — висмут — селен 93 Медь — висмут — сера 93 Медь висмут — сурьма 93Медь — бериллий — никель 87 Медь — бериллий — олово 88 Медь — бериллий — свинец 89 Медь — бериллий — серебро (89 Медь — бериллий — цинк 89 Медь - бериллий — цирконий 89 Медь — бор — никель 89 Медь — ванадий — кислород 90 Медь — ванадий — тантал 9» Медь - ванадий — цинк 9» Медь — висмут — кальций 90 Медь — висмут — магний 90 Медь — висмут - марганец 91Медь — висмут — никель 92 Медь — висмут — селен 93 Медь — висмут — сера 93 Медь висмут — сурьма 93
3
3
5
5
Медь - алюминий — барий «9 Медь — алюминий — бериллий G9 Медь — алюминий — ванадий 70 Медь — алюминий — гафний 70 Медь — алюминий — германий 70 Медь — алюминий, железо 72 Медь — алюминий — золото 72 Медь — алюминий — индий 73 Медь — алюминий — иттрий 73 Медь — алюминий — кадмий 74 Медь — алюминий — кислород 74 Медь — алюминий — кобальт 74 Медь — алюминий — кремний 75 Медь — алюминий — литий 75 Медь — алюминий — магний 75 Медь алюминий — марганец 7» Медь — алюминий — никель 78
Медь - алюминий — барий «9 Медь — алюминий — бериллий G9 Медь — алюминий — ванадий 70 Медь — алюминий — гафний 70 Медь — алюминий — германий 70 Медь — алюминий, железо 72 Медь — алюминий — золото 72 Медь — алюминий — индий 73 Медь — алюминий — иттрий 73 Медь — алюминий — кадмий 74 Медь — алюминий — кислород 74 Медь — алюминий — кобальт 74 Медь — алюминий — кремний 75 Медь — алюминий — литий 75 Медь — алюминий — магний 75 Медь алюминий — марганец 7» Медь — алюминий — никель 78
Медь — алюминий — ниобий 78 Медь — алюминий — палладий 78 Медь — алюминий — празеодим 80 Медь — алюминий — селен 80 Медь — алюминий — сера 81 Медь — алюминий — серебро 81 Медь — алюминий — скандий 81 Медь — алюминий — тантал 81 Медь — алюминий — теллур 82 Медь — алюминий —■ титан 82 Медь — алюминий — хром 82 Медь — алюминий — цинк 83 Медь — алюминий — цирконий 80 Медь — барий — кремний 83 Медь — бериллий — кремний 8G Медь — бериллий — магний 87
Медь — бериллий—марганец 87
Медь — алюминий — ниобий 78 Медь — алюминий — палладий 78 Медь — алюминий — празеодим 80 Медь — алюминий — селен 80 Медь — алюминий — сера 81 Медь — алюминий — серебро 81 Медь — алюминий — скандий 81 Медь — алюминий — тантал 81 Медь — алюминий — теллур 82 Медь — алюминий —■ титан 82 Медь — алюминий — хром 82 Медь — алюминий — цинк 83 Медь — алюминий — цирконий 80 Медь — барий — кремний 83 Медь — бериллий — кремний 8G Медь — бериллий — магний 87
Медь — бериллий—марганец 87
Медь — бериллий — никель 87 Медь — бериллий — олово 88 Медь — бериллий — свинец 89 Медь — бериллий — серебро (89 Медь — бериллий — цинк 89 Медь - бериллий — цирконий 89 Медь — бор — никель 89 Медь — ванадий — кислород 90 Медь — ванадий — тантал 9» Медь - ванадий — цинк 9» Медь — висмут — кальций 90 Медь — висмут — магний 90 Медь — висмут - марганец 91
Медь — висмут — никель 92 Медь — висмут — селен 93 Медь — висмут — сера 93 Медь висмут — сурьма 93
Медь — бериллий — никель 87 Медь — бериллий — олово 88 Медь — бериллий — свинец 89 Медь — бериллий — серебро (89 Медь — бериллий — цинк 89 Медь - бериллий — цирконий 89 Медь — бор — никель 89 Медь — ванадий — кислород 90 Медь — ванадий — тантал 9» Медь - ванадий — цинк 9» Медь — висмут — кальций 90 Медь — висмут — магний 90 Медь — висмут - марганец 91
Медь — висмут — никель 92 Медь — висмут — селен 93 Медь — висмут — сера 93 Медь висмут — сурьма 93
Предисловие
Основные типы взаимодействия меди в двойных системах
ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ ДВОЙНЫХ СИСТЕМ
Медь — азот
7
Медь — кислород
28
Медь — самарий
45
Медь — алюминий
7
Медь — кобальт
29
Медь — свинец
4G
Медь — барий
9
Медь — кремний
.40
Медь — селен
48
Медь — бериллий
9
Медь — лантан
32
Медь — сера
49
Медь - бор
И
Медь — литий
33
Медь — серебро
51
Медь — ванадий
12
Медь — лютеций
33
Медь — скандий
52
Медь — висмут
13
Медь — магний
33
Медь — стронций
53
Медь — водород
13
Медь — марганец
35
Медь — сурьма
53
Медь — вольфрам
14
Медь — молибден
35
Медь — таллий
55
Медь — гадолиний
14
Медь — мышьяк
35
Медь — тантал
56
Медь — галлий
14
Медь — натрий
зк
Медь — теллур
5G
Медь — гафний
17
Медь — неодим
зо
Медь — тербий
5G
Медь — германий
17
Медь — никель
37
Медь — титан
58
Медь — гольмий
19
Медь — ниобий
38
Медь — торий
«0
Медь — диспрозий
20
Медь — олово
38
Медь — тулий
G1
Медь — европий
21
Медь — осмий
40
Медь — углерод
G1
Медь — железо
21
Медь — палладий
40
Медь — уран
G1
Медь — золото
22
Медь — платина
41
Медь — фосфор
G2
Медь — индий
23
Медь — плутоний
42
Медь — хром
С>3
Медь — иридий
24
Медь — празеодим
43
Медь — церий
G4
Медь — иттербий
23
Медь — рений
44
Медь — цинк
G4
Медь — иттрий
2G
Медь — родий
44
Медь — цирконий
(У
Медь — кадмий
27
Медь — ртуть
44
Медь — эрбий
G8
Медь — кальций
28
Медь — рутений
45
II
ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ ТРОЙНЫХ СИСТЕМ
Медь — висмут — теллур
93
Медь — кадмий — магний
130
Медь — мышьяк — свинец
178
Медь — висмут — цинк
94
Медь — кадмий — олово
130
Медь — мышьяк — цинк
178
Медь — водород — олово
94
Медь — кадмий — серебро
131
Медь — натрий — сера
179
Медь — водород — палладий
95
Медь — кадмий — сурьма
133
Медь — никель — олово
179
Медь — вольфрам — кислород
95
Медь — кадмий — цинк
133
Медь — никель — палладий
179
Медь — вольфрам — никель
93
Медь — кальций — магний
131»
Медь — никель — платина
180
Медь — вольфрам — ниобий
95
Медь — кальций — хром
137
Медь — никель — свинец
181
Медь — галлий — германий
95
Медь — кальций — цирконий
139
Медь — никель — сера
181
Медь — галлий — литий
97
Медь — кислород — кобальт
139
Медь — никель — серебро
181
Медь — галлий — марганец
97
Медь — кислород — молибден
139
Медь — никель — сурьма
182
Медь — галлий — селен
97
Медь — кислород — никель
139
Медь — никель — тантал
182
Медь — галлий — сера
97
Медь — кислород — олово
139
Медь — никель — титан
183
Медь — галлий — теллур
97
Медь — кислород — платина
141
Медь — никель — углерод
183
Медь — галлий — титан
98
Медь — кислород — родий
141
Медь — никель — фосфор
184
Медь — галлий — цинк
99
Медь — кислород — свинец
141
Медь — никель — хром
184
Медь — галлий — цирконий
99
Медь — кислород — селен
143
Медь — никель — цинк
183
Медь — гафний — кремний
101
Медь — кислород — сера
14.3
Медь — никель — цирконий
183
Медь — гафний — ртуть
101
Медь кислород — серебро
143
Медь — ниобий — олово
180
Медь — гафний — хром
101
Медь — кислород — теллур
145
Медь — ниобий — тантал
18»
Медь — германий — марганец
103
Медь — кислород — титан
145
Медь — ниобий — хром
188
Медь — германий — никель
103
Медь — кобальт — кремний
145
Медь — ниобий — цирконий
188
Медь — германий — олово
105
Медь — кобальт — марганец
145
Медь — олово — ртуть
189
Медь — германий — селен
105
Медь — кобальт — молибден
147
Медь — олово — свинец
189
Медь — германий — сера
105
Медь — кобальт — никель
147
Медь — олово — селен
191)
Медь — германий —- серебро
195
Медь — кобальт — палладий
148
Медь — олово — сера
190
Медь — германий — сурьма
10»
Медь — кобальт — самарий
149
Медь — олово — серебро
190
Медь — германий — теллур
101»
Медь — кобальт — сера
149
Медь — олово — сурьма
190
Медь — германий — цинк
109
Медь — кобальт — титан
150
Медь — олово — теллур
191
Медь — германий — цирконий
109
Медь — кобальт — цинк
150
Медь — олово — фосфор
192
Медь — железо — кислород
109
Медь — кремний — магний
151
Медь — олово — цинк
193
Медь — железо — кремний
109
Медь — кремний — марганец
151
Медь — палладий — серебро
193
Медь — железо — кобальт
111
Медь — кремний — никель
151
Медь — палладий — хром
195
Медь — железо — марганец
112
Медь — кремний — олово
153
Медь — плутоний — церий
195
Медь — железо — молибден
113
Медь — кремний — платина
153
Медь — ртуть — цинк
198
Медь — железо — мышьяк
ИЗ
Медь — кремний — титан
153
Медь — ртуть — цирконий
198
Медь — железо — никель
ИЗ
Медь — кремний — фосфор
155
Медь — свинец — сера
198
Медь — железо — палладий
115
Медь — кремний — хром
155
Медь — свинец — сурьма
198
Медь — железо — платина
115
Медь — кремний — церий
157
Медь — свинец — теллур
199
Медь — железо — сера
115
Медь — кремний — цинк
158
Медь — свинец — цинк
199
Медь — железо — серебро
117
Медь — кремний — цирконий
158
Медь — селен — серебро
199
Медь — железо ~ сурьма
118
Медь — литий — мышьяк
Ш
Медь — селен — сурьма
200
Медь — железо — титан
119
Медь — штий - цинк
НИ
Медь — селен — таллий
200
Медь железо — фосфор
119
Медь — магний — мышьяк
НИ
Медь — селен — теллур
200
Медь — железо — цинк
121
Медь — магний — никель
НИ
Медь — селен — цинк
20»
Медь — золото — кадмий
121
Медь — магний — олово
1R3
Медь — сера — серебро
201
Медь — золото — кислород
121
Медь — магний — серебро
104
Медь — сера — сурьма
201
Медь — золото — магний
121
Медь - магний — сурьма
104
Медь — сера — таллий
202
Медь — золото — марганец
121
Медь — магний — титан
100
Медь — серебро — сурьма
202
Медь — золото — никель
121
Медь магний — цинк
ни»
Медь — серебро — теллур
204
Медь — золото — палладий
123
Медь — марганец — никель
1«8
Медь — серебро — титан
204
Медь — золото — свинец
123
Медь — марганец — олово
109
Медь — серебро — фосфор
205
Медь — золото — серебро
123
Медь — марганец — сера
170
Медь — серебро — цинк
200
Медь — золото — титан
124
Медь — марганец - серебро
170
Медь — сурьма — теллур
207
Медь — золото — цинк
125
Медь — марганец — сурьма
171
Медь — сурьма — цинк
207
Медь — индий — кадмий
125
Медь — марганец — углерод
171
Медь — таллий — теллур
207
Медь — индий — марганец
125
Медь — марганец — фосфор
172
Медь — тантал — хром
207
Медь — индий — никель
125
Медь — марганец — церий
172
Медь — теллур хром
*208
Медь — индий — олово
123
Медь — марганец — цинк
172
Медь — титан - хром
208
Медь — индий — селен
127
Медь — марганец — цирконий
174
Медь — титан — цинк
209
Медь — индий — сера
128
Медь - молибден — никель
174
Медь — фосфор — хром
Меть — индий — серебро
128
Медь — молибден — ниобий
174
Медь — фосфор — цинк
•210
Медь — индий — сурьма
128
Медь — молибден — хром
173
Медь — хром — цинк
210
Медь - индий — теллур
128
Медь — мышьяк — никель
170
Медь — хром цирконий
211
Медь — индии — цирконий
128
Медь — мышьяк — олово
177
Медь — церий — цирконий
212
Ill
ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ ЧЕТВЕРНЫХИ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМ
Медь -
- алюминии — железо — марганец
213
Медь
— кадмий — магний — цинк
225
Медь
- алюминий — железо — кобальт
213
Медь
— кадмий — серебро — олово
225
Медь
- алюминий — железо — никель
214
Медь
— кадмий — серебро — цинк
223
Медь
алюминии — индий — марганец
215
Медь
— кальций — хром — цирконий
229
Медь
- алюминий — литий — магнии
216
Медь
— кислород — никель — рутений
229
Медь
— алюминии — марганец — никель
215
Медь
— магний — никель — цинк
230
-Медь
- алюминий — никель — цинк
216
Медь
— марганец — никель — сурьма
230
Медь
— алюминий — палладий — серебро
216
Медь
— марганец — никель — хром
231
Медь
— бериллий — никель — титан
217
Медь
— марганец — серебро — цинк
231
Медь
— галлий — германий — селен
217
Медь
— марганец — церий — цирконий
2.11
Медь
— железо — марганец — никель
217
Медь
— мышьяк — никель — сера
231
Медь
— железо — марганец — углерод
220
Медь
— мышьяк — свинец — сера
232
Медь
— железо — мышь ik — сера
220
Медь
— никель — олово — цинк
232
Медь
железо — никель — хром
221
Медь
— никель — свинец— цинк
233
Медь
железо — свинец — сера
221
Медь
— олово — ртуть —- цинк
233
Медь
— железо — сера — серебро
222
Медь
— олово — свинец — цинк
233
Медь
— железо — фосфор — цинк
222
Медь
— свинец — сера - серебро
233
Медь
— золото — никель — серебро
223
Медь
— свинец — сера — цинк
234
Медь
— золото — серебро — цинк
223
Медь
— тантал — углерод — хром
134
Медь
— индий — марганец — олово
223
Медь
— железо — марганец — никель— хром
234
Медь
— иридий — кислород — никель
223
Медь
— никель — олово— свинец — цинк
236
Приложение 1
ОСНОВНЫЕ ТРАВИТЕЛИ ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ МИКРОСТРУКТУРЫ
МЕДИ И ЕЕ СПЛАВОВ 237
Приложение 2
СОСТАВЫ ЭЛЕКТРОЛИТОВ II РЕЖИМЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА ДЛЯ ВЫЯВ
ЛЕНИЯ МИКРОСТРУКТУРЫ МЕДИ И МЕДНЫХ СПЛАВОВ 241
Приложение 3
242242ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЭЛЕМЕНТОВ
242
242
ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА ПО ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОМУ АНАЛИЗУ
II СПЛАВАМ ПА ОСНОВЕ МЕДИ
245
6 л л к IV ь м м м м м м м м м м, Ml6 л л к IV ь м м м м м м м м м м, MlУтверждено к печати Институтом металлургии им. А. А. Байкова Академии наук СССРРедактор издательстваА. Я. ЧерновХудожникГ. А. АстафьеваХудожественный редакторС- А. ЛитвакТехнический, редакторТ. В. ПоляковаКорректоры:М. М. Баранова, А. А. СмогилсваУтверждено к печати Институтом металлургии им. А. А. Байкова Академии наук СССРРедактор издательстваА. Я. ЧерновХудожникГ. А. АстафьеваХудожественный редакторС- А. ЛитвакТехнический, редакторТ. В. ПоляковаКорректоры:М. М. Баранова, А. А. Смогилсва
6 л л к IV ь м м м м м м м м м м, Ml
6 л л к IV ь м м м м м м м м м м, Ml
Утверждено к печати Институтом металлургии им. А. А. Байкова Академии наук СССР
Редактор издательства
А. Я. Чернов
Художник
Г. А. Астафьева
Художественный редактор
С- А. Литвак
Технический, редактор
Т. В. Полякова
Корректоры:
М. М. Баранова, А. А. Смогилсва
Утверждено к печати Институтом металлургии им. А. А. Байкова Академии наук СССР
Редактор издательства
А. Я. Чернов
Художник
Г. А. Астафьева
Художественный редактор
С- А. Литвак
Технический, редактор
Т. В. Полякова
Корректоры:
М. М. Баранова, А. А. Смогилсва
ДВОЙНЫЕ
И МНОГОКОМПОНЕНТНЫЕ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ МЕДИ
И Б № 5405
Сдано в набор 21.04.78
Подписано к печати 3.01.79.
Т-19773. Формат 84x108Vm
Бумага типографская М 2
Гарнитура обыкновенная
Печать высокая
Усл. печ. л. 26 Уч.-изд.-л. 27,6
Тираж 2750 экз.
Тип. эан, 511
Пена 2 р. 40 к.
Издательство «Наука»
117485, Москва, В-485, Профсоюзная ул., 94а
2-я типография издательства «Наука*
121099, Москва, Г-99, Шубинский пер., 10
ДВОЙНЫЕ
и
МНОГОКОМПОНЕНТНЫЕ
СИСТЕМЫ
НА ОСНОВЕ МЕДИ
2. Zwickrr U., Muller G., Bohm W., Hofmann U. — J. Loss-Common Metals, 1975, 43, 33—48.
Медь — германий — селен
Авторами работы [1] проведены исследования характера взаимодействия в тройной системе Си—Ge—Se и показана возможность образования и устойчивости тройного соединения Cu2GeSc3. Соединение Cu»GeSe3— сложная халькогенидная тетраэдрическая фаза типа A2BIVC3ч. Разрез Cu2Se—CoSe2 является квазибипарным.
Литература
1. Зотова Т. В., Карагодин Ю. А.— Тез. докл. V Все- союз. совещ. по физ.-хим. анализу. М., «Наука», 1976, с. 137.