Твердые растворы вычитания

Твердые растворы вычитанияВ железных сплавах примерами фаз, представляющих собой твердые растворы вычитания, могут служить многие карбидные фазы, а также FeS, FeSe, FeTe, CoS, CoSe, CoTe, NiAl, CoAl, окислы титана и др. Строение фазы по типу вычитания может оказывать большое влияние не только на свойства самой фазы и поведение ее в стали, но и на ряд процессов, связанных с диффузией. Так, например, в закиси железа (или вюститной фазе) FeO имеется дефицит атомов железа, на месте которых в решетке пустые места. Это облегчает диффузию железа через пленку FeO, что играет очень важную роль в процессе окисления стали при высоких температурах.

Для представления о признаках, по которым обычно судят об образовании твердого раствора вычитания, рассмотрим так называемую fi-фазу NiAl. При 50% (атомн.) Ni и А1 эта фаза имеет объемно-центрированную кубическую решетку, в которой вершины кубов заняты атомами алюминия, а центры кубов — атомами никеля1. Как видно из 18 190], при растворении никеля в NiAl, т. е. правее 49% Ni, период решетки уменьшается, а плотность сплавов увеличивается. Это показывает, что в образующемся твердом растворе легкие и более крупные атомы алюминия замещаются более тяжелыми и имеющими меньший радиус атомами никеля. Однако и при растворении алюминия в NiAl период решетки также уменьшается, чему соответствует уменьшение плотности, но значительно более резкое, чем рассчитанное теоретически (пунктирная кривая) для твердых растворов замещения. Объясняется это тем, что в действительности в данном случае часть мест в решетке, предназначенных для никеля, остается незанятой. Дефектной структурой - при растворении алюминия в NiAl объясняется также увеличение удельного электросопротивления р и уменьшение его температурного коэффициента ар, причем на кривых изменения этих свойств с составом отсутствует сингулярная точка. Следует, однако, заметить, что уменьшение плотности не обязательный критерий твердых растворов вычитания. Как показали и экспериментально подтвердили В. И. Смирнова и Б. Ф.

Ормонт, плотность может и возрастать с увеличением числа дефектных мест в решетке, если молекулярный вес фазы падает медленнее, чем объем элементарной ячейки.

Из сказанного следует, что для твердых растворов вычитания характерно переменное число атомов в элементарной ячейке, так как с изменением концентрации атомы одного сорта убывают, «вычитаются» из решетки.

  • Читать все новости