ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Строение железных сплавов из "Металлография железа 1 " Основным критерием при выборе элементов, которые в со. стоянии образовать с железом твердый раствор замещения со значительной областью гомогенности, является геометрический фактор. Атомные диаметры железа в а- и -модификациях равны соответственно 2,48 и 2,52 кХ, т. е. в среднем 2,5 кХ. Интервал геометрического соответствия (геометрический фактор равен 15%) составляет 0,38 кХ и, следовательно, атомные диаметры элементов, способных образовать с железом твердые растворы, должны составлять от 2,1 до 2,9 кХ (рис. 57 и табл. 11). [c.65] Углерод и азот, которые имеют неблагоприятные значения геометрического фактора, тем не менее образуют с -железом широкие области твердых растворов, но очень ограниченно растворимы в а-железе. В действительности эти элементы с малыми атомными диаметрами (1,42 кХ для углерода) образуют твердые растворы внедрения, при этом позиции внедрения в гранецентрированной кубической структуре больше, чем в объемноцен-трированной кубической. [c.65] Среди элементов первого длинного периода титан расположен на границе области благоприятного геометрического фактора и на диаграмме состояния железо—титан проявляется ограниченная растворимость титана. Другие элементы этого периода имеют более благоприятные геометрические факторы и по этой причине могут образовать с железом широкие области твердых растворов. То же самое относится к элементам групп от У1Б до УП1Б во втором и третьем длинных периодах. Элементы группы 1УБ (цирконий и гафний) находятся вне области благоприятного геометрического фактора, тогда как элементы группы УБ находятся на ее границе. Диаграммы состояния ясно отражают влияние геометрического фактора. Например, молибден и вольфрам образуют широкие области твердых растворов с а-железом, а палладий и платина — неограниченные твердые растворы с у-жслезом при высоких температурах. [c.65] Поведение некоторых элементов, например золота и серебра, атомные диаметры которых соответствуют границе интервала геометрического соответствия, не подчиняется общим правилам, отсюда следует, что для определения их способности образовывать твердые растворы с железом недостаточно знать только их геометрические факторы. [c.65] В диаграммах состояния с открытой или расширенной у-областью (см. рис. 58, а, б) элемент растворяется преимущественно в гранецентрированной кубической или аустенитной структуре, тогда как в диаграммах, показанных на рис. 58, виг, он растворяется, как правило, в ферритной объемноцентрирован-ной кубической структуре, хотя и в меньшей степени. [c.66] Если АН положительно, то термодинамически выгодным будет существование -у-фазы и диаграмма будет иметь открытую или расширенную у-область в этом случае две ветви кривых растворимости можно рассматривать как части сплошной кривой (рис. 59, а). Если АН отрицательно, то будет существовать а-фаза у-петля может быть экстраполирована (рис. 59, б). [c.67] Исследование сплавов железа с рядом элементов —V—Сг— Мп—Со-Ы1 (первый длинный период) иллюстрирует рассмотренные выше принципы (рис. 60). [c.67] Тнтан расположен на границе интервала геометрического соответствия. Ванадий, хотя и находится в пределах этого интервала, имеет значительно больший диаметр атома, чем железо, в то время как другие элементы (хром, марганец, кобальт и никель), имеют черзвычайно благоприятные геометрические факторы. Это хорошо видно из диаграмм состояния железа с этими элементами. [c.67] В системе железо—титан область твердого раствора титана в железе уменьшается из-за образования интерметаллидного соединения РеаТ непосредственно из жидкости и вслед за ним второго соединения РеТ1. В системе железо—ванадий благоприятный геометрический фактор приводит к полной растворимости при высоких температурах, хотя имеется промежуточная фаза типа а-фазы, которая устойчива до 1200° С. [c.67] При переходе к системе железо—хром с особенно благоприятным геометрическим фактором эквиатомная ст-фаза устойчива приблизительно до 800° С. Постепенное уменьшение устойчивости промежуточных фаз, по мере того как геометрический фактор становится более благоприятным, весьма характерно. [c.67] Вернуться к основной статье