Система магний-кобальт

02.11.2019

О строении системы Mg—Co имеется очень мало данных. Объемный фактор кобальта (атомный диаметр d = 2,50 kX) по отношению к магнию несколько менее благоприятен, чем объемный фактор железа (d = 2,54 kX для координационного числа 12), так что, если рассматривать одни лишь размеры атомов, то можно ожидать, что диаграмма равновесия системы Mg—Co должна быть аналогична диаграмме равновесия системы Mg—Fe. Вопреки имевшимся данным, согласно которым магний и кобальт не смешиваются друг с другом, Везерилл показал, что растворимость кобальта в жидком магнии значительно меньше ограничена, чем железа.

Согласно Везериллу, можно приготовить сплавы, содержащие приблизительно до 5% Co, просто нагревая полоски электролитического кобальта в расплавленном магнии под флюсом в стальных тиглях 4—5 час. при температуре 700—900° С. Приготовленные таким образом сплавы отливали в графитовые изложницы и исследовали металлографическим и термическим методами.

Металлографически обнаружена типичная эвтектическая структура, и даже в сплаве, содержащем 0,31% Co, в литом состоянии имеется значительное количество второй фазы. В отожженном состоянии сплавы не исследовались. Данные термического анализа приведены на рис. 200. Видно, что магний, по-видимому, содержит очень небольшое количество кобальта в твердом растворе и при 635°С и приблизительно около 5% Co образует эвтектику с другой фазой.

Природа второй фазы была изучена Крамером и его сотрудниками металлографическим, термическим и рентгеновским методами. По их данным, эвтектика в системе Mg—Co образуется при 632° С и 4,5% Co, что в общем согласуется с данными Везерилла. Определив относительные площади, занятые обеими фазами на микрофотографии сплава известного состава и плотности, предварительно отожженного до равновесного состояния, авторы пришли к выводу, что второй фазой является интерметаллическое соединение Mg2Co (54,79% вес. Co). По данным термического анализа, эта фаза образуется перитектически при 689° С. Судя по данным рентгеновского исследования двухфазного сплава, содержащего Mg2Co и магний, соединение имеет гексагональную структуру с отношением осей, приблизительно равным 1,7. Для того чтобы получить такой результат, Крамеру с сотрудниками пришлось предположить, что часть дифракционных линий соединения совпадает с линиями магния.
Система магний-кобальт

В лаборатории Рейнора Ноден приготовил сплав Mg—Co, содержащий 5% Co, совместным нагреванием компонентов в тигле из окиси алюминия в течение 12 дней при 680° С в атмосфере аргона. На дне расплава были обнаружены первичные кристаллы второй фазы. Это указывает на то, что состав эвтектики, предложенный Крамером с сотрудниками, более правдоподобен, чем состав, предложенный Везериллом. Эти кристаллы были выделены из слитка и дали очень четкую дифракционную картину. Если не учитывать три слабые и размытые линии, по-видимому, принадлежащие гидроокиси, появившейся в результате выделения, то остальные 38 линий очень хорошо укладываются в гексагональную структуру с отношением осей, равным 1,64.

Хотя свободный кобальт не был обнаружен ни металлографически, ни рентгенографически, тем не менее выделенные кристаллы, а также часть слитка, содержащая кристаллы для выделения, оказались ферромагнитными. Следовательно, можно предположить, что за ферромагнетизм ответственен кобальт, находящийся в соединении.

Влияние кобальта на свойства магниевых сплавов изучено очень слабо, хотя и известно, что при введении кобальта понижается сопротивление коррозии магниевых сплавов. Шульгин исследовал сплавы, содержащие 6—11,5% Al, 0—1,0% Zn, 0,1% Be и 0—0,62% Co, в форме прокованных прутков и вытянутых трубок в литом состоянии после механической и термической обработки. Общий вывод из этих исследований: кобальт очень слабо влияет на механические свойства сплава, находящегося в любом из указанных выше состояний. В результате работы металлографическим путем не был обнаружен свободный кобальт, что согласуется с рассмотренными выше данными о присутствии в магниевых сплавах интерметаллического соединения Mg2Co.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2019
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна