Math-Net.Ru
Общероссийский математический портал
П. Т. Коломыцев, Н. В. Москалева, Исследование структуры сплавов системы молибден – никель – бор, Докл. АН СССР, 1964, том 154, номер 5, 1120–
1122
Использование Общероссийского математического портала Math- Net.Ru подразумевает, что вы прочитали и согласны с пользователь- ским соглашением
http://www.mathnet.ru/rus/agreement Параметры загрузки:
IP: 178.128.90.69
5 ноября 2022 г., 19:08:40
Д о к л а д ы А к а д е м и и н а у к С С С Р 1964. Том 154, Я - 5
1120'
химия
П. Т. КОЛОМЫЦЕВ, Н . В. МОСКАЛЕВА
ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ МОЛИБДЕН — НИКЕЛЬ — БОР
(Представлено академиком И. И. Черняевым 13 IX 1963)
В н а с т о я щ е е в р е м я д о с т а т о ч н о п о л н о и с с л е д о в а н ы д в о й н ы е системы ме
т а л л о в с б о р о м . Ф а з о в ы й состав и в з а и м о д е й с т в и е к о м п о н е н т о в в систе
м а х M e — M e — В д л я м н о г и х и з н и х недостаточно и з у ч е н ы ; к т а к и м си
стемам относится и молибден — н и к е л ь — б о р . Д л я э т о й системы в н а с т о я щ е й с т а т ь е п р и в о д я т с я р е з у л ь т а т ы и з у ч е н и я ф а з о в о г о с о с т а в а с п л а в о в , со
д е р ж а щ и х д о 50 а т . % б о р а .
Д в о й н ы е системы н и к е л ь — б о р и молибден — бор и с с л е д о в а л и с ь м н о г и ми а в т о р а м и . Д и а г р а м м а с о с т о я н и я системы н и к е л ь — б о р п о с т р о е н а в п е р в ы е в 1915 г. (х) и у т о ч н е н а в р а б о т е (2) . К р и с т а л л и ч е с к а я с т р у к т у р а б о р и - д о в н и к е л я о п р е д е л я л а с ь многими а в т о р а м и и к н а с т о я щ е м у в р е м е н и эти и с с л е д о в а н и я , по-видимому, з а в е р ш е н ы а в т о р о м р а б о т ы (3) . И с с л е д о в а н и ю с п л а в о в м о л и б д е н а с бором п о с в я щ е н ы р а б о т ы (4,5 и д р . ) , в к о т о р ы х п р и в о д я т с я д а н н ы е о ф а з о в о м составе с п л а в о в системы молибден — бор и о к р и с т а л л и ч е с к о й с т р у к т у р е б о р и д о в м о л и б д е н а . П о л н а я б и б л и о г р а ф и я по д а н ной системе п р и в е д е н а в м о н о г р а ф и и (6) . Т р о й н о й системе молибден — н и к е л ь — бор п о с в я щ е н а р а б о т а (7) , где и с с л е д у е т с я т р о й н о е соединение M o2N i B2, и р а б о т а (8) , в к о т о р о й п р е д с т а в л е н ы р е з у л ь т а т ы и з у ч е н и я фазо
в о г о с о с т а в а б о г а т ы х н и к е л е м с п л а в о в этой системы.
Н а м и и с с л е д о в а л с я , к а к п р а в и л о , ф а з о в ы й состав л и т ы х с п л а в о в , и т о л ь к о д л я с п л а в о в б о г а т ы х молибденом и бором мы о г р а н и ч и л и с ь и з у ч е нием спеченных к о м п о з и ц и й .
Д л я п р и г о т о в л е н и я с п л а в о в п р и м е н я л и с ь ш и х т о в ы е м а т е р и а л ы : н и к е л ь м а р к и Н О О О О , с о д е р ж а щ и й не менее 99,99% н и к е л я , к а р б о н и л ь н ы й ни
к е л ь , с о д е р ж а щ и й не менее 9 9 , 8 % н и к е л я , молибден п о р о ш к о о б р а з н ы й , со
д е р ж а щ и й не менее 99,7% м о л и б д е н а , и молибден в ш т а б и к а х чистоты 9 9 , 9 8 % и а м о р ф н ы й б о р , п о л у ч е н н ы й п у т е м т е р м и ч е с к о й д и с с о ц и а ц и и д и б о р а н а , с о д е р ж а щ и й не менее 9 9 , 5 % В .
С п л а в ы , с о д е р ж а щ и е н е б о л ь ш и е к о л и ч е с т в а б о р а и м о л и б д е н а , были в ы п л а в л е н ы в т и г л я х из о к и с и а л ю м и н и я на в ы с о к о ч а с т о т н о й у с т а н о в к е М В П - 3 . С п л а в ы , с о д е р ж а щ и е б о л ь ш и е к о л и ч е с т в а б о р а и м о л и б д е н а , б ы л и п р и г о т о в л е н ы путем т щ а т е л ь н о г о п е р е м е ш и в а н и я п о р о ш к о в к о м п о н е н т о в , их п р е с с о в а н и я , с п е к а н и я в в а к у у м н о й печи Т В В - 2 и у ж е л о с л е э т о г о п р о и з в о д и л а с ь п л а в к а на у с т а н о в к е М В П - 3 в т и г л я х из д в у о к и с и ц и р к о н и я .
Х и м и ч е с к и й а н а л и з р я д а с п л а в о в п о к а з а л , что имеется х о р о ш е е с о в п а д е ние м е ж д у з а д а н н ы м и п о л у ч е н н ы м составом.
П е р е д и с с л е д о в а н и е ^ с п л а в ы о т ж и г а л и с ь в атмосфере чистого а р г о н а п р и 1000° в т е ч е н и е 100 ч а с . Д л я о п р е д е л е н и я ф а з о в о г о состава с п л а в о в п р и м е н я л и с ь р е н т г е н о в с к и й а н а л и з с и с п о л ь з о в а н и е м и з л у ч е н и й СоД"а и Си / Са и м и к р о с к о п и ч е с к и й а н а л и з с измерением м и к р о т в е р д о с т и на п р и б о р е П М Т - 3 с н а г р у з к о й 20 и 50 г.
П р и изучении м и к р о с т р у к т у р ы с п л а в о в были применены р а з л и ч н ы е ме
тоды в ы я в л е н и я с т р у к т у р ы : 1) окисное т р а в л е н и е т о к а м и высокой частоты;
2) э л е к т р о л и т и ч е с к о е т р а в л е н и е в р е а к т и в е : 1 г Н з Р 0 4 + 4 г Н г 02, т р а в л е н и е а н о д н о е , э л е к т р о д — п л а т и н а , плотность т о к а D = 0 , 1 а / с м2; 3)химическое т р а в л е н и е в р е а к т и в е : 4 г C u S O 4 + 2 0 с м3 Н С 1 + 7 6 с м3 НгО, в р е м я т р а в л е н и я 3—15 с е к .
К статье А. А. Вайполина, Н. А. Горюновой, Э. О. Османова и др.,стр. 1116
К статье П. Т. Коломыцева, Н. В. Москалевой, стр. 1120
в
Рис. 2. Микроструктура сплавов: а — с 10 ат. % бора и 87,5 ат. % никеля (400 X ) ; б — с 33 ат. % бора и 60 ат. % никеля (500 х); в — с 15 ат. % бора и 20 ат. %
никеля
ДАН,
Рентгеновскому а н а л и з у п о д в е р г а л и с ь п о р о ш к и , полученные путем из
мельчения о б р а з ц о в или путем выделения при анодном растворении спла
вов в р е а к т и в е следующего состава: 3 0 % NHUF + 4 % H 2 S 0 4 + 1 4 % Н С 1 + + 5 2 % Н2О. П л о т н о с т ь т о к а п р и э л е к т р о х и м и ч е с к о м выделении боридов с о с т а в л я л а : 0,25 а / с м2, в р е м я выделения — т р и ч а с а . Д л я п о л у ч е н и я рент
генограмм и с п о л ь з о в а л и с ь к а м е р ы Д е б а я диаметром 57,4 мм.
Р е з у л ь т а т ы исследования фазового состава с п л а в о в представлены на р и с . 1. С т р у к т у р а с п л а в о в состоит из с о с т а в л я ю щ и х : твердые р а с т в о р ы на основе м о л и б д е н а - а и на основе н и к е л я - ^ , интерметаллическое соединение N i M o — б-фаза, фазы на основе д в о й н ы х боридов и т р о й н а я ф а з а М, имеющая состав N i M o B .
Никель — » -
Рис. 1. Изотермический разрез при 1000° диаграммы молибден — никель — бор (до 50 ат. о/0 в)
О б о з н а ч е н и я ф а з на основе двойных боридов следующие: т] с решеткой — N i s B , 6 — N i2B , К — N i4B3, fx — N i B , р — М02В, е — М03В2 и I на основе соединения М о В .
Растворимость бора в твердых р а с т в о р а х на основе молибдена и на основе н и к е л я в данной работе не о п р е д е л я л а с ь , но на основании д р у г и х исследова
ний м о ж н о п о л а г а т ь , что она не в е л и к а и в у-фазе р а с т в о р я е т с я не более 0,02 а т . % б о р а , а в а-твердом р а с т в о р е н е с к о л ь к о б о л ь ш е . С т р у к т у р ы , ха
р а к т е р н ы е д л я с п л а в о в этой системы, приведены на р и с . 2 ( с м . в к л . с т р . 1118).
Н а р и с . 2 а п р е д с т а в л е н а с т р у к т у р а , х а р а к т е р н а я д л я н и к е л е в о г о у г л а э т о й системы. С в е т л а я с о с т а в л я ю щ а я с т р у к т у р ы — ф а з а - т ] с р е ш е т к о й N i3B , т е м н а я с о с т а в л я ю щ а я — т в е р д ы й р а с т в о р на основе н и к е л я , обла
д а ю щ и й м и к р о т в е р д о с т ь ю в 2 0 0 — 2 5 0 к г / м м2.
Н а р и с . 26 п р е д с т а в л е н а с т р у к т у р а , х а р а к т е р н а я д л я с п л а в о в , с о д е р ж а щ и х 33 ат. % б о р а . В д а н н о м с л у ч а е р е з к о о ч е р ч е н н а я с о с т а в л я ю щ а я я в л я е т с я ф а з о й М, к о т о р а я р а с п о л а г а е т с я в п о л е ф а з ы 0.
Н а р и с . 2 в п р е д с т а в л е н а м и к р о с т р у к т у р а т р е х ф а з н о г о с п л а в а . Серые к р и с т а л л ы — борид молибдена ф - ф а з а ) , белые — ф а з а - 8 на основе соедине
н и я N i M o и темные — сс-твердый р а с т в о р , темный с б о л ь ш и м и отпечатками от а л м а з н о й п и р а м и д к и п р и б о р а П М Т - 3 .
Вместе с исследованием м и к р о с т р у к т у р ы п р о и з в о д и л и с ь и з м е р е н и я ми
к р о т в е р д о с т и ф а з о в ы х с о с т а в л я ю щ и х д а н н о й системы. Ф а з ы на основе бори
д о в н и к е л я о б л а д а ю т м и к р о т в е р д о с т ь ю в п р е д е л а х 1000—1100 к г / м м2, м и к р о т в е р д о с т ь ф а з на основе боридов м о л и б д е н а , а т а к ж е ф а з ы М с о с т а в л я е т
1500—1600 к г / м м2.
М и к р о т в е р д о с т ь ф а з на основе боридов н и к е л я и ф а з на основе боридов 1121
молибдена, т а к и м о б р а з о м , п р а к т и ч е с к и не з а в и с и т от с о о т н о ш е н и я м е ж д у количеством м е т а л л а и количеством б о р а . О д н а к о имеются л и т е р а т у р н ы е д а н н ы е , с в и д е т е л ь с т в у ю щ и е о том, что м и к р о т в е р д о с т ь б о р и д н ы х ф а з вообще у в е л и ч и в а е т с я с у в е л и ч е н и е м с о д е р ж а н и я б о р а .
П о - в и д и м о м у , имеющиеся р а с х о ж д е н и я по этому в о п р о с у о б ъ я с н я ю т с я р а з л и ч и я м и в методике п р и г о т о в л е н и я б о р и д н ы х ф а з , в с в я з и с чем п о л у ч а ю т с я о б р а з ц ы не т о л ь к о с н е о д и н а к о в о й п о р и с т о с т ь ю , но и с р а з л и ч н ы м с о д е р ж а н и е м п р и м е с е й .
Военно-воздушная инженерная академия Поступило им. Н . Е . Жуковского 10 I X 1963
Ц И Т И Р О В А Н Н А Я Л И Т Е Р А Т У Р А
1 Н . G i е b е 1 h a u s е п, Zs. anorg. u. allgem. Chem., 91, 251 (1915). 2 П . Т. К о- л о м ы ц е в, Изв. А Н С С С Р , О Т Н , Металлургия и топливо, № 3 (1960). 3 S. R u n d- g v i s t, Acta chem. scand., 13, 1193 (1959). 4 R. S t e i n i t z, J . Metalls, 5, № 7, 891 (1953). 5 R. K i e s s l i n g , Acta chem. scand., 1, 893 (1947). 6 Г . В. С а м с о н о в , Л . Я . М а р к о в с к и й и др., Бор, его соединения и сплавы, Киев, 1960.
7R . S t e i n i t z , J . B i n d e r , Powder Metallurgy Bull., 6, 123 (1953). 8 П . Т. К o- л о м ы ц е в , H . В. М о с к а л е в а , Атомная энергия, 10, 276 (1961).
1122
