Система молибден-углерод

13.09.2019

Имеется много работ, посвященных системе молибден — углерод; большая часть из них уже упомянута выше. Необходимо указать, кроме того, на тщательную работу Хансена.

На основе рентгеноструктурного и металлографического анализа сплавов молибден-углерод (до 12% С) Сайкс с сотр. предложили диаграмму состояния, показанную на рис. 43.

Растворимость углерода в молибдене при 1500—2000° достигает 0,09%. Такеи считает, что растворимость достигает 0,3% и сильно зависит от температуры. Образец с 0,21% С, по данным, содержал уже много P-Mo2C. Фью и Маннинг на основании металлографического исследования приводят следующие данные о растворимости углерода в молибдене: при 1650° 0,005—0,009%, при 1925° 0,012—0,013%; при 2200° 0,018—0,022 %. Повидимому, область альфа диаграммы Сайкса должна сильно сужаться при снижении температуры.

По данным Шпейзера с сотр., постоянная решетки чистого молибдена увеличивается при растворении 0,018% углерода с 3,14664 до 3,14768 А. Чистый молибден, переплавленный в дуговой вакуумной печи, может содержать в растворе до 0,06% С, и это не отражается на возможности горячей механической обработки. При более высоком содержании углерода выделения карбида молибдена по границам зерен затрудняют деформацию.

Устойчивое соединение Mo2C с гексагональной компактной упаковкой и структурой внедрения образуется при 2400° по перитектической реакции между составами с 5,5 и 10% С. Область гомогенности при температурах 1400—2200° простирается от 5,4 — до 6% С.

Вестгрен и Фрагмен рассматривают Mo2C в области концентрации от 5,1 до 7,4% С как твердый раствор углерода в молибдене. Хойт и многие другие исследователи твердо настаивают на существовании химического соединения Mo2C. Taкеи указывает на область гомогенности этого соединения от

5,5 до 6% С. Карбид Mo2C должен растворять в твердом состоянии молибден. Богатая молибденом a-фаза образует с карбидом Mo2C (в-фаза) эвтектику при 1,8% С и 2200°. По Такеи, эвтектика содержит 4%, С. Природу карбида (т-фаза) с более высоким содержанием углерода (вероятно, 12,3—13%) в структуре сплавов с 6% С и более Сайкс с сотрудниками не объяснили.

В молибдене, получаемом разложением карбонила, была найдена наряду с молибденом и гексагональным Mo2C также и кубическая гранецентрированная решетка Mo2C.

Относительно существования богатого углеродом монокарбида молибдена мнения долго расходились. Муассан, Фридерик и Зиттиг, Хильперт и Орнштейн обнаружили монокарбид молибдена. Более поздние данные позволяют скорее говорить о смеси Mo2C + С. При структурном исследовании вещества состава MoC Беккер и Эберт во всяком случае не обнаружили кубической решетки (неясно, всегда ли был однородным исследованный состав). Вестгрен и Фрагмен не нашли рентгенографического подтверждения устойчивости монокарбида молибдена. Агте и Альтертум получили монокарбид молибдена, но не исследовали в достаточной степени его состав. Рентгеноструктурные исследования Агте вновь поставили под вопрос существование монокарбида молибдена.

Равдель показал наличие как Mo2C, так и MoC в молибденовой проволоке, науглероженной парами нафталина. По данным Шенка, Курцена и Весселькока, науглероживавших порошок молибдена при 700—850° метаном и исследовавших затем условия равновесия с водородом, при 800° устойчив лишь карбид Mo2C. Другой карбид, возможно MoC, неустойчив; при 800° (и выше) он распадается на Мо2С+С.

При взаимодействии окиси углерода и молибдена при 450—600° образуется Mo2C; при 700—800° — также и гексагональный карбид с 11,1% С, возможно MoC.

Мейснер, Франц и Вестергофф наблюдали, что присадка углерода к карбиду Mo2C повышает критическую температуру сверхпроводимости, что позволяет заключить о появлении металлической фазы, отличной от Mo2C. При увеличении содержания углерода сверх его концентрации в монокарбиде молибдена сколько-нибудь заметного повышения этой критической температуры не наблюдается.

Гамма-фаза, металлографически найденная в системе молибден — углерод Сайксом с сотр., показывает при рентгеноструктурном исследовании иную картину, чем у Тутия для чистого монокарбида молибдена. Ввиду этого, несмотря на близкий состав у-фазы (содержание углерода 12,3—13,0%) и монокарбида молибдена (11,13% С), их идентичность сомнительна.

В опытах Вейсса и Эндрью, правда, не подтвержденных рентгенографически, выявлено существование монокарбида молибдена.

В твердых растворах карбида вольфрама с карбидом молибдена, полученных методом спекания при 2000°, согласно Давилю, всегда встречается монокарбид молибдена.

Недавно Новотный и Киффер закалкой сплавов молибден-углерод получили наряду с Mo2C устойчивый MoC.

Основываясь на результатах новейших работ (Эндрью, Давиля, Новотного и Киффера), можно считать, что высокотемпературная фаза MoC существует.


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