Сплавы магния с другими металлами

Ранее были рассмотрены сплавы магния со многими металлами и металлоидами. Однако имеются еще определенные системы, о которых мало сведений, например имеются отрывочные сведения о сплавах магния с ванадием, иттрием, молибденом, вольфрамом, осмием и платиной и совсем нет сведений о сплавах магния со скандием, редкими металлами, кроме хрома La, Ce, Pr и Gd, с ниобием, танталом, технецием, рением, рутением, иридием, родием, радием, палладием, актинием и протактинием.

Очень краткие и ограниченные сведения о растворимости в магнии некоторых элементов первой группы металлов были получены Зауэрвальдом. Ванадий, по-видимому, слабо растворяется в магнии в твердом состоянии, тогда как осмий имеет хорошие легирующие свойства при сплавлении его с магнием, что, вероятно, относится к жидкому состоянию, поскольку существование эвтектических структур в охлажденных образцах требует специального рассмотрения. Иттрий растворяется в магнии приблизительно в такой же степени, как и цирконий, и способствует измельчению зерна литого материала. По данным Зауэрвальда, молибден, вольфрам и уран не растворяются в магнии. Крамер подтвердил, что вольфрам не растворяется ни в жидком, ни в твердом магнии. О платине известно только, что при пропускании паров магния над нагретой платиной в атмосфере водорода до тех пор, пока вес платинового образца не станет постоянным, образуется интерметаллическое соединения Mg2Pt.

Таким образом, имеется обширный материал для дальнейшего исследования; в первую очередь представляет интерес изучение системы магния с иттрием, ванадием, осмием и редкоземельными металлами.

Система Mg—U, по-видимому, имеет некоторую практическую ценность с точки зрения использования магния и его сплавов в ядерной технике, в условиях вынужденного тесного контакта между сплавами, используемыми в качестве материала для оболочек и в качестве элементов уранового топлива. Обширная работа, проведенная Чиотти и др., в которой особое внимание уделено выбору материала для тиглей и предотвращению загрязнения сплавов, показала, что магний образует с ураном интерметаллические соединения и что в жидком состоянии магний и уран не смешиваются даже при 1255° С. При этой температуре приблизительно 0,0040% вес. Mg растворяется в жидком уране, тогда как растворимость урана в жидком магнии приблизительно равна 0,190% вес. Растворимость урана в жидком магнии при разных температурах изучали различными методами, включая нагрев избыточного урана в контакте с жидким магнием в течение достаточно продолжительного времени при данной температуре и последующую закалку расплава. Содержание урана определяли химическим анализом (полярографический и спектрофотометрический методы). Полученные средние результаты приведены ниже:

Из диаграммы равновесия, построенной авторами, следует, что растворимость урана в жидком магнии уменьшается с 0,14±0,05% вес. при 1135° С (при давлении инертного газа, равном 3 атм) до 0,05±0,03% вес. при 675° С. В точке плавления магния, которая остается неизменной при введении урана, растворяется только 0,0005% вес. U. Растворимость урана в магнии в твердом состоянии не может превышать этого значения.

Интересно отметить, что температуры аллотропических превращений в уране не изменяются при очень небольших количествах магния. Таким образом, на диаграмме состояния Mg—U существуют двухфазные области: