Меерсон Г.А., Гагаринский Ю.В. (ред.). Металлургия циркония

Подождите немного. Документ загружается.

262

€йе

рж

н ае 2а

рп

а я, а п

о;вн

-'/"

7г

'о

5о

6о 70

во

н'

' €о0ерхсанае

еа4ная,аес."/'

нг. 2|2.

!*:агратшта":$##."'"

сис!епть:

цирконий*

по

даннь|м дувеза ;

данным

Фаста.

{ирконий

гафний.

полностью

изоморфньте о б-

ласти этой

системы'

как

пока3ано на

фиг'

202,

согласуются

с п

редска3ь|ва

емь|м

поведен и ем спла-

ва.

диаграл1ма

с0стояния

представляет

ре3уль-

тать[

работ

!увеза

[78]

Фаста

[79].

Фаст

дает

'д'1я

гаф}!ия

температру

превращен!4я на

не-

ско_']ько

сотен граду90.в выше'

ч'ем

Ар.з,

ука-

зываеъ1.что

оЁа

р*Ё*!_-приблгазйте.!тьно

19ю'.

цц!+крцФ_вод9род'}тасистема

явилась

пред-

метош';ййтенсивных

исслёдований,

многочислен-

ншх''авторов

[81-96]

и подробно обсух<дается

в гл. 11. 3десь

прив0дится

лишь избранная

библиография.

Ёа

фйг.

203 предетавлена

диагр;}м-

ма

состояну1я

д'1я

\ апм

давления

водорода, поду-

ченная 3дрардсом,

.[евескоц

и }(убииииотти

[07!

путем

и3мерения

|вотер]!1 абсорбции. Раствори-

мость

водорода в

с-цирконии

сильно

изменяется с

тейпературой.'}(ак пок1зано

ча

фиг.

203, при

300"

растворяется

толь(о

0,7 атомв.

о/'

водорода

[98],

тогда

как

при 700'_почти50атомн.

о,/'.3ти

авторь|

1{е

проводили металлографииеского

или

рентгено-

графинеского исследования'

чтобьп идентифици-

ровать

область,

отмеченную

на.

диаграмме

как

с{аза. Ёе исключена во3м0)кн0сть'

что в

иссле_

дованн0м

интервале

температур

она

являет.ся

или

(о|$)-областью

и что

эвтектоид находится

значительно

ниже'

чем

указано

на

фиг.

203. 1ак,

Фитцуильям,

(ауфман

€куайр

[99]

сообщают,

что

вод0род

п0нижает эвтектоид

более

чем

на

200".

[]варц

и сотр.

[100]

сообщают

предвари_

мах,

не0бх0димо проведение

дальнейтших

иссле_

дований.

€истема

титан-в0дород показывает

горазд0

более

резко

вь|раженное понижение

температурь|

эвтектоида

(около

330') и

значительно

меньшую

растворим0сть

о-областп

(около

атомн.

о/')

|101].

Б этом

случае

раств0римость

с_областй

заметн0

уменьшается

с температурой

[102]:

}1енее

чем

д0

атомн.

о/'

при

100".

6-Фаза имеет

гранецентрированную

кубине-

скую стру!оуру типа

флюорита

с ао:4,765А,

а ефаза

гранецентрированную тетрагональную

структуру Ё

&о

4,964

(9:

4,440

[ирконий-индий.

Беттертон,

Бойд

Ёойс

[103]

пр0вели

1шир0к0е

исследованце

систе}1ь|

цирконий_улндий

вплоть

до

атомн.

о/'

индия

(см.

фиг.

204). Результать|

работы

показывают' чт0

с_фаза

образуется по перитекгоидной

реакции

ме>клу

${азой

и гранецентрированной.кубинеской

фазой,

обозначенной

как

уфаза,

примерног0

€

ъ.

:>!

€

|в

а.

вая

о.

8о0

о.

7т5

90о

875

в5о

о0ер;х

а нне

в о0

ор о0а,

агп о м н.

,/'

тп

г' 203.

9асть

дггаграп1мь[

состояния с!|стемы

цир-

кон|'!'!_водород.

г-||.

систв}1ь|

циРкониввь|х

сп.'1Авов

26з

состава

7г"1п.

|1унктирнь:е

линии

}1а

диаграмме

лредпол0)кительнь|е'

вь1веденнь|е

из

-исследования

.|ру'оур

0дних

лить|х

сплавов

[104].

(ирконпй_желе:}о.

Ёа

фиг.

205

представлена

:$агРамма

сост0яния

п0

даннь|м

{ейса

с0тр-

1105],

которая

значительно

отличается

от

пред_

}ож6нной ранее

Фогелем

и ?онном

[106].

по-

3;1|!ниР

использ0вали

для

выплавки

сплав0в

.[!4гл14

из окиси

алюминия,

что'

несомненно'

при_

вело

3начительн0му

увеличению

содержания

кислорода'

особенно

в сплавах'

богатьтх

-цирко_

нием.

-8альбаум

[30]

исследовал

сплавьг,

богать:е

з Ё€]|€3Фм'

и при[шел к

вь|воду'

что существует

ин_

терметаллическое

соединение

7гР

е,

гранецегпри_

оованной

кубииеской

струкгурь!

ё 1.:7,и0

!л

решеткой

типа €*

(}'13€ш'), а

не 2г'Ре'..€отрул_

н!4к!,1,|'орного

бюро при обсух<дении

своей

работьт

подгверйили

данньпе

8альбаума

[30].

Фневипно,

соединёнтле

2тРе,

имеет

область

гомбгенности

до

7г,,"'Ре",ш

[30,

63].

Ёезначктельная

раствори_

мость'я<е.,|е3а

в @-цирконии

оыла

подтвер}'цена

лгг'тоном

Фгбурной

1зт1.

Аллибон

€айкс

[69|

Ё.

исследов:ш1и.)|(епе3ный

угол

сйстемы

ц_опреде]1пли

растворгсшость

:циркония

)!(е.,1ц}е.-}{ак,+д

сдедо_

$вало0жпдать'д1{агр;1мм1со.ч!0ян|{'|-.1_9_в_иР-|3-

*.]

помпнает,ш{афаммы

сбстояния!

;ц|{р'Фния

с,,дрг

$,гиши

пеР:'':одны}1и

элеме!|та|[и.*'

: :''

[{шркоппй_свинец.

приготовлениеширконий_

свинцовьтх

сплавов связ:|но''

с,проблемой

уле_

:|,

туч||ва1114я

свинца

пирфорносгью

сллавов'

фани*ивающих

их прок}водсгво.

€ообщалось

Ёо0ержанме

>хелеза,вес."/'

Ф и г. 205.

.{иаграмма

.'|.;..жу

системы

цирконий_

[36]'

что

цирконий

противостоит

разъеданию

ёвийцом

при !000"; это

подтвер)кдают

наблю-

дения

}а_ттсена

{!3]

низкоЁ

растворимости

свинца

ц|{рконии.

8ерхняя

часть

циркониевого

угла

сист€мы вблпви

превращения

исследовалась

1(нейпом

Беттертоно

[42|.

АхпреАраргпельная

диаграмма

со

стойния

пойазана

на

фиг.

206;

14з

нее

видн_о,.

нто

при'6 #омн.о/'

свинца

и 900"

идет

пе_

ритектоидная

реакция.

!{ирковшй_шагппй.

3та

систейа

тлзралась

мно-

гими йсследователями

[107-112],

опнако

боль_

шая

часть

работ

н(тсила

харакгер

предваритель_

ньтх[поисков

области

сплавов,

богатьтх

магнием.

[о0ернанше

желе3а

апомн."/"

203о40$6о7о80

А-

о)

€

о'

.Ф

50о

о 2

в 8'о1214!61в20222а26'2в3о

о0ержа

нае ан0

ая, а

тпо

пт

н.

"/'

и г.

204. 9асть

диагра]|ш1ь!

состояния

систеп1ы

цир-

коний-индий.

одна

фаза;

п'

две

фазы;

три

фазы.

Фбразцы

с зачер_

ненным

условным

обозначением

были

проанал[д!ированы

отдельно.

€о0

ержвнне свц

нца,

ап

охтн''/,

Ф и г.206.

Фбласть

с-[-перехода

циркония диагра[ш!ь|

состояния

системь|

цирконии-свинец.

одна

фаза;

две

фазы;

три

фазы.

1\:__

---1--

-.>-:*-1

2$4

мвтАллуРгия

циРкония

€о0ер:кан

це'4ар2ан

ца'

а'п ола

н.

"й

А.

-----------:-

электролитическими

методами

\4л!4

циркония

ртути.

Фднако при

315'цирйоний

фрама

&,: 5,

с'

4,365

А.

чертах

исследование

7?5

€о8 е

х< а

а е хт

реа

нца' в ес.

'/'

Фцг.

А7.

'(иаграмма

состояния

системы цирконий-

м:!рганец.

||олуиение

богатых

цирконием

сплавов

про-

водили

}!овотнь:й

сотр.

[113!'

используя

срав-

нительно

гр'вный

цирко}|ий.

}гш.исследователи

с0общили

о большой

растворимости

магния

цирконии

при

700о.

,(,алее

он'{

опис.1ли

свер]к-

стру[су

ри

сооцветствую-щщ соед1цению

|у\в'2г.

|4сследователц,,

онл

[103}':

основъйаясь

на

экс-

периментах

дифрионнь|цц

паращи'

по-ставили

под

сомнение

срц€ствование, сколь1<о-нйбудь

ши-

в сплав

что

при

ни1@-

||рея<ние

работы

по

и3Рению

системь|

ограЁй-

чивались

рентген_оструктурнь]м

анализо]'{

пр0-

ме)кугочнь|х

фаз[118,

119]

предварительньш

исследованием богатых

цирконием

сйавов

[12].

качестве] исходных

материалов

0ьши

к}ять|

литой молибден

фирмы

<Фанстилр

3-й с0рт

иодидного

циркония

с. н!к}ким

содержанием

гаф_

ния

фирмы

с8естингауэ>.

€плавьп приготовлялись

!}1ногократной

переплавкой

дуговой

пени

электродом', снаб);<енньпм

моли бден

овь|м

на

кон

еч_

нико]|1

во

!{}бежание 3агрж}нения.

|1рименение

циркон[{я

}го сорта,было

вь|3вано

недосп}тком

0олее

чистого

цирк0ни'|;

по3д!1ее'

ответственнь|е

точки

системш'бьши

проверены

на

циркони}1

1,|Ф

60о

;;

!{прконпй_маргапец.

на

фиг.

207 представлен

циркониевый

щол

системы' построенный

Робер-

соном

и со1р.

[115]..

}ги исследователи

отмечают

возможность

с}пцествовани'г

интерметаллических

соединений,

соответствующих

формул

ам

7г

'|'|[п',

7г"!,,Ап,,

7г.!{п,

7т!{п'.

||оследглее

соединение'

имеющее_

гексагональную_

стру'(цру

Ё 46:

5,029

п со:8,2!3

А, 6йо

о6нарркено

Бальбаумом

[30].

€плавьл

циркония

с марганцем'

так

)ке как и

сплавы

системы

цирконий

сереб_

ро,

во время плавки

легко

улетучиваются

под-

вергаются

сегрегации'

так что

их

трудно полг

чить

однороднь|ми. Фбозначение

первой пр0ме)ку_

точной

фазьп

на

фиг.207

формулой

7г"!т|п"сделано

произв0льно

;

необходимо

продолжить исслед0_

вание

этой системы, итобы

дать

окончательное

располо}кение

соединений.

{ирконий-Ргуть.

технической

литературе

даннь|х

об

этой системе почти

нет.

€огласно

{ансену

[13],

амальгамь1

не

могут бьшь

полуиены

раствором'

тическ|{

нера91вор|{м

]@_цирк0нии; при

всех

ц0

6о

'|о

в0 90

7'.

1о 20

ь0

60 70

8о 90

мо

(

о0е

р:ва

н ае

ти

ола6 0ена,

оес../'

Фиг. 208.

,[иаграмма

сое!оян\4я

системы

цирконий_

молибден.

с'

структуРой

-параметр*"

77,:

3,!5

с'=

:4,\"1.

А^;

.7т|79"

кубитеской

структуРой

€о0ер>в а нш

ё *т

о л н 6 0е на,

а тп

оул

н-

./'

! >"

лв'во"

ь-

-__

-т]-------

_-__--:1.

/х;+1г!,[!оу:

! ] пп

с52о'' |! |

[

гл' 9. систвмь|

циРкониввь|х

сплАвов

2о:'

температурах

растворяется

его мень[ше

о,18оА.

молибдене

растворяется

меньше 10о/'

ширкония.

3втектоидньтй

распад

Р*.*7г!т1'о,

не

'1дет

быстро,

в сплавах

9,6-1 |,9о/.

молибдена

/_фаза

сохраняется

закалкой.

{ирконий_никель.)(ейс

и сотр.

[120]

изучали

приведеннь|й

на

фиг.

209

циркониевь:й

угол

этой

системь|.

3втепоическая

точка'

соответствующая

45о/"-ному

содер}канию

никеля,

бьтла 0писана

{ансеном

[13]'

соединение

2г[.{|',

обладающее

гранецентрированно

кубинеско й структур

ой,

9альбаумом

[30].

Ёикелевьхй

угол

диаграммы

состоянпя

бьлл

исследован

8альбаумом

[30]

Аллибоном

€айксом[121]. Б

этих

последних

исследованиях

сплавы

плавились в тиглях

14з

окиси

алюмин'4я'

поэтомР подученнь|е

данные

сомнительнь|.

!{ирконий-_-ниобий.Ёа

фиг.

210

дана

ориенти_

ровочная

диаграмма

состояния'

построенная

на

основе

ре3у..,1ьтатов

исс.1тедований

[орка

[\22|

Роджерса

[123]

(коллед)к

шт. Айова).'|1опыгок

определения л\4н14у1

ликвидуса не

делалось'

но

образцы

вблпви

2$о/'-ного'

сод9р)}(а|{ия ниобпя

плавились полностью,

если

|{агревались

не_

сколько'выше

температшы'

при

которой

начи_

налось

плавленио[123}.

]

|1з

всех

сплав0в

при над'|ея(ащей,зависящей

0т

состава,

термообработке

мо)кно

бьтло

изгото-

вить проволоку.

,€плавн

близкого

середи_

не

состава

обладали высокой] твердостью

при

повышенных

температурах,

мо)кн0

бьтло

ох<и-

дать,

что

некоторь[е

и3

них-ока}кутся

при-

годнь1ми

для

изгот0вления вь|сокотемпературных

пру)кин.

(э

{

о-

ц'

[о1ер:ка ни е нао6ня, а

гп о

тл

н'

'|.

60 80

60 в0 7г

€о0

ерн<анце

на

0 6ая,

ве

с.

"/'

40о

шь

7г

.35

ц5

5о

€о

0 е

р;ха

на

е н а ке

л я,

о ес.

г.

209.

.(иаграмма

сос!ояния

систеп1ь1

цирконий_

никель.

г.

210.

.[иаграмма

со$оян|1я

системы

цирконий_

ниобнй.

€

увеличениелц,

содер}кания

н;/мобня'све!х

5о/6

преврац{ения

в твердом

состоянии.

становились

]

все

б0лее'и более

мед:еЁнцми'

Б' нёкоторых

слу-

[Ё9](

.приближение

равновесию

мог'о

бьйь

достигнуто

только при

услови14'

9сл|4

сплавь!

вьР

держивали

при 3аданной

темперацре

в течение

нескольких

недель.

||ровефн*:ое

исследование

этой системь:

блюкайшее

время

булет

опубли-

ковано

[123].

€отрудники |'орного

бюро

[12]

провели

метал-

лографическое

исследование

сплавов,

содер)ка-

щих

до

\3о/. ниобия'

установили'

что литой

сплав

с !3о/'

является

однофазным.

)1игтон

[124}

представил

даннь|е

понижении

температурь[

с-!-превращения.

(ирконий-ш0т.

диаграмма

состояния этой

системь!'

представленная

на

фиг.

21 1,

бь:ла

опреде_

лена

,{омагала

|4 йакферсоном

[125].

€плавы,

со-

дер)кащие

до

6оА а3ота' были приготовленымето-

дом

дуг0вой

плавки.

€охранить при плавке

боль_

шее

количество азота

ока3алось нево3можнь!м.

|1опытки

приготовить

составь|

с более

вь|соким

содерл(анием

азота

азотированием

порошка в

газообразном

аз0те при

температурах вплоть

до

1800" не

дали

пРоА}гоа

с средним содер){(анием

а3ота

вь1ше 11о/'.

|[оэтому

области

фазовой

диа-

граммы

с большим

содеря{анием

а3ота

бь:ли

опре-

делень|

на отобраннь|х

и и3мельченньлх

фракциях

азотированного

металла.

9мень|цение

раствори-

мости

с-фазьт в

2$.{

с поншк€нием температурь!

по-видимому'

действительно

происходит'

что

установлено

на

основе наблюдения

вь!делений

внутри

частиц первичного

2г1.{

при

закалке.

]у1ак-

ь-

'к

*р

-.-

€о0е

;к

ан а е нсл кел

я, а

йо.т'ан

'/,

мвтАллуРгия

циРкония

этоо

о-

,'оо

твзэ,

€ о0ер;кан

а е

3огп

а, атпо;л

н.

'|'

05101520253035401,5

700

2-.'.{.,,д':'':$''.:.6'

'8 '

9 10

1| 12

одна

фаза; .+

др

(нлн

а-

рФазы);

ветственно одна

две

симальная

раств0рим0сть

в с-фазе

с0ставляет

4,8

вес.

(25

атомн.

'А),'тго

по порядку

величи-

нь|

с0гласуетсяс

оценками Фаста

||26]и

Ажаффи

кэмпбелла

[86]'

дающих

растворим0сть,

рав-

ную 2о атомн.

о/'.

Фднако 1'ульднер

и 3утен

|127 ]

идентифицировали

устойнивое

соединение'

содер-

){ащее

13 атомн.

о|

азота. [ансен

[13]

установил

|!аличие с0единения

2г\ кубинеской

структурь| с

оо: 4,63

А,

вьтиисления

равноветнь|х

условий

|-ульбрансеном и 3ндрю

[96]

показали' что он0

устойчиво.

Аальнейшее

обсркАение

системь|

7г-}х[

дано

в гл.

11.

|{ирконий-кислород.

.[|иаграм:та

.'."'""""

системь[

д0

соедине.ния

7тФ',

представленная

на

с|тшг.2|2,

получена в

Результате

обширгльтх

иссле-

дований

)(ансена 14 с0тр.

[128].

€у

сей.

|1риближеннь|е

температурь1

перех0дов

были

определень]

{арманом и с0тр.

[133].

|1з

фиг.2!2

видно'

ито

2гФ,

может с0дер)кать

кислород в

коли_.

честве,

значительно меньшем

стехи0метрического.,']

Ае

Бур и Фаст

[29],

атакже

[ульлнер

и Бутен

|127 ]на|шли'

что

цир

к0н

ий

растворяет

д0

атоптн.

о/'

кислорода,

образуя

твердьлй

раствор.3та

сп0-,

собность

циркония

необратимо ||Ф|)101{1ть

п!}|

маль|х

давлениях

большие

количества

кисл0р0да

использ0вана

для

пр||менения_ его в

качестве

погл0тителя

0стат0чнь1х

га3ов в электр0ннь[х

лампах.

,(альнейшие

сведения об

этой

систе]|1е

дань|

в гл. 11.

|{ирконий

платиновь!е.

металль[

диаг-

раммах

состояния систем

цирк0ния

с пере-

ходны/}1и

элементами

пятого и шестого

пери0д0в

системь|

элемент0в

сведений очень

мало.

Бь|ли

€ о0

ертх а

нас

кслсл

оро0о,

в ес.

"/'

ц з' ]о;''сЁ'-

20 30 )0

50 6о

7о

6о0

р;;с

а н ае лс

асл

ро0

а,атпол

н.

"/'

Фрпг.

2\2.

.(::аграштма

состояния с||стемь|

цшрконглй-

,([|слород.

900

8в2

фазц;

'!лавление,

о-нлн

|-фаза

плавленйе,

появляется

2г1х[;

соот-

фазы

(определены

рентгеноструктурны1|!

анал!вом).

5001

,к

+7Рт!

1б6с"

'! ","

а]

во !

'а|

+7г!\|

?т|

!!|

{!|

в!

! ,..:!

.г[

1. _-_-.:

|-::е 1

[-*---.7

,,,.'-.-,,-|:

*"'/

уоо

оо

'+.сь

о о

гл.

9. с['с'1'в!1ь!

циРкониввь|х

сплАвов

267

иАентифиц14ровань|

соед|{}1ения

2г&шэ,

2т9з',

2г!г,

та 2гР{"

[134,

135]

вь|числень| параметры

их

решеток.

Фбъемньле

факторьл

платинь| ипалла-

!ия

по отношению

цирконию

несколько

более

благопртаятнь|'

чем

объемнь:й

фактор

никеля'

од-

}]ако

не

предп0лагается'

что

какой-либо

из

этих

элементов

имеет

широкую область

растворимости

тве!.(0м

раств0ре.

(ролль

и [1]лехтен

[67]

опи-

сали

свойства платинового

сплава'

содер)кащего

5о/.

тхирконпя.

(оедпнения

2т&с:', 2г9$,

тл 2г!т,

имеют

гексаг0нальную

кристаллическую струк-

туру

типа

|+глу7п" |

4,:5,^131

|{ 6':

в,490А

:ля

первого

!4 ао:5,179А

и с,: 8,509А

ш:я

второго

соединения

. 2гР[" обладает

гексагональ_

ной

струл<турой

типа

тш1,

4о: 5,633

со:

9,2\ А'

14нтересное наблюдение

по системе

цирконий

родий

описано

йаттиасом

[136].

||о_видишому,

с-цирконии

раствоРяется

почти

15 атомн;

род14я.

:|акая:.растворимость

о_цирконии вы-

1ше'

ч9м. отм€ч4л0с

}

:д,|я

любо го

элемеята' ис[0|[Ф

чая э-]|е}1е1!ты:

!9.:ф!ппш

;

судя по'ра3,'ичию.в'

размёрах,'атой!1Ё,Р#ййан1!ы{

на

фи|.

1щ"'5й{

резуд}0аащяё.гсд;це0жиданным

долже}|

на1{ти.

7г !0 2' 3о

5о

6о 1о

80 9о 5'

со0срввнае

времпая'оес."/.

и г. 213.

Аиаграмма'-1о^1т0яния

сисг€мьд

цирконий-

кремнии.

" [{шркош!:й_сер0бро. 3та

система была иссле-

расх0'дятся

отношении

состава

эвтектоида. ||ри_

-в.епе*уа1

на

фиг.

2\4

диаграмма

состояния

ориен-

1ир0Ёочно

построена_ Р1стоном,

(аннийгемом

Б еттертоном.

кемпер'

рентгенострукгурнь|м

ана-

л|д}ом обнару>кил

лишь одно

соединение2г'А9, но

€айкс

[140] ранее

идентифицйровал и описал

с0-

единение А97г. Р1стон

и Беттертон

считают'

чт0

системе

найдены

оба интерметаллических

соеди-

нения.

с::

":]*.

,'.'.

.'':.:::..'''':'"

-''{+:;]'.]:

','

.':','':

_..л:,::!;

[{пЁкой*фейн|.'€оединен

ию,

76е2,

ийеющее

гексаБ0}|альн}ш,

стру!{туру

3,79 А !{,

.ч-

6,18А,

опцсано

&нсеном

[13].

.-.

.:! ; |

!{шркогпш&*гкр9ц!шшй.

[4снерпывающее

исс.,1едо!

ван

ие

диагр-а$цц

:с0стоян

ия

цир

коний-кр

емний.

провели

/1ундин, йакферсон и 8ансен

[137],

по_

.строившие

диаграмму

состояния,

изоброкен|!ую

на

фиг.

213.

9собенностью

этой системы

является

изкая

растворимость

кр емн ия в

а-

/-цирконии,

большое

число

интер'}1еталлических

соединений

сплавах'

богатых

цирконием'

высокие точки

плавления

этих

соединений.

|1меется

семь промежуточнь]х

фаз:

7г,31

{7,|4оь

кремния),

2г'$!

(13,33о/'

кремния), 7г"3|,

(17,02оА

кремния),

2г'$|"

(18,74уо

кремния),

2г'$1, (20,40оА

кремния),

7г3|

(23,53о/'

кремния) и

2г$|,

(38,09о/'

кремния). €оединение 2г.$|,

пла-

вится

пря

225Ф", тогда

как

все остальнь1е обра_

зуются

по перитектическ!{м

реакциям.

ймеются

:\ве эвтектики : 0дна при

1610'ме}кА}

цирконием

7т,$|

с с0дер)канием2,9о/,

кремния'

другая

при

1355'

между

2г3|'и

кремнием

с содержанием75о/.

кремния.

[1|ахнер,

Ёовотнь:й и }:1ахентшалк

[138]

под-

тверждают

наличие

трех из

перечисленнь|х вь|!пе

соединений

7г3|", 7г3| и

7т'$|

устанавли-

вают

четвертое

7г,3|". Фаза

7г$|

ш]!1еет

гекса-

г0нальную

стру!сгуру с параметрам\4

ао: 7,01 А

\2,7т

а 7г31,

р_омбииескую

струкгуру

парам_етрами

ао:3,72А,

&':

14,61 А А

€'.:

3,67

А.

иг.

2|4.

)/словная

диагр:шш1а

состояния

системь|

цирконий-серебро,

иллюстрирующ;|я

равновесия

лри

вь|соких содер)каниях

серебра.

(о1е?жо

н ае

хРс

^1н

а пор ь

3о 60

€о0ержа

ние

ере

6р о, а

о м н'

!с

[

о0 ержа

н в

е с ере 6ра,

опом ц.

"/'

268

мвтА.'тлуРгия

циРкония

8о0ержанае

поРця

|апо]4п. '/'

7г ,о 20 30 ц]

ш0'

мет0дом

старения

при

деформации.

они

на\!1ли,

что при

повь1шеннь1х

температурах

олово

более

растворимо'

чем

показали

пре>кние

метал-

лографические

исследования

[146,-147],

ниже

300"

растворимость

падает

до

очень

маль|х

вели-

чин.-

Раств0римость

при

500"

составляла

0коло

1,2о/,

олова' при

400'

9,5,А, при

300.

мен;;

о,|

'А.

Раств.о_Римо_сть

олова

/-цирконии

увели-

_чд^ва_ла

сь

[

1 {6

]

до

2|о/'

лр

и темп

ератур

эвтектики

1590..

8 отнотшении

состава

интерметалличеких

с0е_

динений

7г$п и

7г'$п

ре3ультать!

исследований

согл-1суцтся.

Фднако

работа

}1акферсона

и )(анс-

ена

[146]

пока3ываеъ

что проме)к)почная

фаза,

отвечающая

о/,-ному

содер)канию

олова,

более

точно

соответствует

соединению

2г'$п'. |1ьетро-

ковски й

[

1 47

]

опйсыва

ет

эту. струпоуру

как2г,$п,

(гексагональна}т,

типа

йп,8|').

3та

фаза

нрезвьли-

айно неуетойчива

на

возщхе,

нто

крайне затруд

няе1

определение

облаоти

ее

'существования-

системе

имею,т

место

три

пе!итектические

реакции:

образование

7г,$п лрп

1325",

образо-

вание

с_циркония ,т1Р\4

98Ф" и приблизительно

9%-\9\-содер}кании

олова

образование

2г$п

при

1140' при

реакции

ме>кду

2гь$}з и

расплавом,

содержащим

83о/'

олова

[146].

со стороны

олова

на

диаграмме

состояния

имеетея

перитектика

или

эвтектика' с0дер}кащая

более

99'5о^

ол0ва

и отк.]1оняющаяся

от его

точки

плавления

не

более

чем на

*1'[146].

Раствори:

иосгь-

циркония

в.

олове незнач'д;'гельна

[

146].

системе

титан

-олово

[150 ]

минимальная тем-

перафы

$+-

с;превращения1

лея(ит прп6лпзп-

тельно

при

,содеРд3цдц.:,$:.

атомн.

о/.'

олова,

у'

6о0ер;хание порця, вес'

Ф и г.

215.

.[иаграмма

состояния

системы

цирконий-

торий.

{ирконшй_тантал.

3та

система

исследовалась

ли[шьчастично' и

данных

ней

немного.

&дерсон

и сотр.

[12]

прещлолагают

наличие

эвтектики

при

вес.

о/,

тантала.

.}!иттон

[124!

опрелелил

меха_

нически$

свойсгва

циркони_йтанталовых

сплавов'

содер}!(айих

до'27,5ьА

тантала.

€плав

е 27,5о/.

тан!34д-ле,гцо.

о брабатыв1ется при

900', по9гому

предг|олагают,

что в системе

ищеется

ш|{рокая

бласть

-:твзрдд*х'

ра

с!вор-ов.,

8аифл

ее,,

вЁ€Ф }сая:

прочносдь

цаФюдадаёь.в1сплаве

'|7

,59.,/6

тант9ла,

{шрк!гши$_'офь

эт_'

система

:бй;|а.'йЁо6но

исследов.ана.

(арлсоном

[!41;

\4|']'

9$отгха

[!43!,

фни6!сойбм

соф.

[14{]

и €ал.л!ером

и Рафой

[145].

,[иаграмма

состояния на

фиг.

215 напоми_

нает пред'|о)кенную

(арлсоном'

за

исключением

того'

что

об.ласть

!{о-тор*тй

очерчена

точнее

существование

[-тория

подтверх(дено

рентгено_

графинеским

исследованием

при

высокой

темпе_

ратуре

[|42].

Фбласть([

р')показана

предг|оло-

жительно и

включена

только с

тем' чтобьл

объяс_

нить

фагоическую

горк}онталь при

90Ф".

{ирконий_олово.

?ак

как

сплавы

циркон\4я

оловом

обладают превосходной

корро3ионн0й стой-

костью

горяией

воде'

для

опр еделения

диаграммы

состояния

этой

системы пров0дились

многочислен_

ные

исследования.

'(,ля

построения

диаграммы

состояния'

изоброкенной

на

фиг.

216,

использо_

вань|

главнь:м

образом

ре3ультать!

исследований

йакферсона

и )(ансена

[146],

€пейча

(улина

[34],

|!ьетроковского

[\47]'

€аллера и Раф,

[14в]

сотрудников

3ймсской лаборатории

[149].

Растворимость

0лова

с-цирконии

была

опре_

делена

€пейчем

(улиньлм

[34]

при повь|шеннь|х

температурах

рентгеновским

метод0м'

}|иже

{

/г 1.]

7о

в0

5п

8о0ерхсан

е олова,

вес.

"/"

г.

216.

,{гпаграмма

состояния

системы

цир!(они!"|-

олово.

8о0

р;ха

и е

ол ова,

атполтп'

./'

'40

5о в0

|Р;

|-?+

н^!

!э!.

гл. 9. систвмь|

циРкониввь!х

сплАвов

269

леритект0идн0е

превращение

соедин0!|}10

п0вышает

температуру превращения

титана

мень-

ше,

чем

при с00тветствующем

превращен|4и

цир'

кония'

и происх0дит

при 875-9ш",

не

при

980'.

Растворимость

соединения

@-титане

такл(е

3на-

чительно

меньше, чем

цирк0ниевого

соединения

д-|{и!(Фнии.

2г,$п

обладает.

тетрагональной

струкгурой с

параметр:1м!А

6,90 А }! €.

1 1,10

А,

а соеди-

нение

7г$п

ромбическую

струкгуру

с пара-

метрами

ао:7,433 А,

0о

5,822

А(,: 5,157

{иркоппй

_титан.

на

!4[ .2|7

\вображена

диа-

грамш|

состояния Фаста

[33]

небольшими

и3ме-

у{ентцямуц

{ейса

и сотр.

[151].

Фднако

основнь[е

черты

диаграммы

состояния обоих

исслед0ва-

телей

согласуются. €огласно

дуве3у

[152]'

тем-

перацры

перехода несколько

ниже' чем

показа-

но.

|4змерения

параметров

ре|||етки'

сделанные

Фастом

[33]

АРезом

[152],

подчиняются закону

8егарАа

об ||зо|[орфных

€и€10}1?*; 8ажно

отме-

тить,

что. минимум

на

кривой

ликвидуса

ле)|(ит

при

атомн.

9/'

титана, а

минимальная-темпера-

тура

превращения

при

атомн../'.,

|1ос4едн9е

мйет"

ойь.

свя}ано

с наблюдений, что

проч-

ность'

на

растяжение,

сплава' с'50

атомн.'||,

лоятп

вдвое.больше

прочности

циркония

или

титана

1|51!.

!{п'рконп

вольф

рам.

.[,иа

грамма со

стояния'

приве'енная

|'а

фиг.

218,

была

построена.(ома-

гала, !т1акферсоном и }ансеном

[9].

Фна

очень

напомина ет систему

цирконий_молибден,

так

как

так)ке

содержит

эвтектику, эвтектоид

перитек-

тически образующееся соединение.

!-цирконии

10 2о

3о ц0

50 60

70 в0

90.

100

€ о0 ер;к

анш

тпагп

ана, вес.'|'

г.

217.

.{иаграмма

;:*н'*

системы

цирконий-

о0е

ря

а н ае о

ол ь

чра

м а, в'е,с.

'/'

Фиг.

218.

,{иаграмша

состоян|1я системы

цирконий_

вольфрам.

'о

2о 30

ао 50 во

7о 8о

9о

юо

Ёо0еРхван це

ура

на,

атпохла.

Ф и г.

219.

.[иаграмма

1;".#*

системы

цирконий-

при эвтектоидной

температуре 850'

растворяется

менее 0,5о/'

волфрама'

н0 при

эвтектоидной

тем-

пературе

1650"

8о/' вольфрама. 8

с-цирконии

при всех

температурах

раств0ряется

значительно

меньше

0,5о/'

вольфрама.

3втег<тический

состав

соответствует

содержанию

вес.

оА

волфрама.

волфраме

раств0ряется

не более 10о/'

ширко-

ния.

€оединение 2г1,}'/, имеет

гранецентрирован-

ную кубинескую

стру}оуру ё 4,:

7,61

А.

(ирконий

уран.€истема

цирконий

_уран

пву-

чалась

рядом

исследователей.,[,иаграмма

состоя-

ния

(фиг. 219) построена

главньтм образом

на

результатах

последней

работы

€аллера и

сотр.

()

€

{

п.

|о0ер хс о

нше

ол ь

ра

м а, а п о'1 н.

"/о

30 40 50 6о

"]о

в0 9о

ёо0ержанае

урапа,

аес-'/'

ё&рэх

ан ше

!т1

']а

ап о*сп.

мвтАллуРгия

циРкония

о.

ь.

Ёо0е

х<

в а

н а0

я, огп онт

н,

цо

в0

и30термь1 бь:ла

определена

/т1акгири

{160]

точнь|х

дилатометрических

измерений

ряяа

вов.

Фсобенности

уранового

угла

системь|

п0дтвер)кденъ[

ряд0м

исследователей

[153,

156,

161]. Б

б-олее

п03дних

Р?боух

[153,

156]

ут0чнения

области

(Рт*

Р')..(етали

диагр

тооо

с0ст0яния основаны

главнь|м образом

на

€аллера,

Рафа

14 Бауэра

[153],

испо,

ших

для

установления

фазовь:х

областей

кол

твеннь:й металлографинеский

терминеский

лизь!.

вавшими

сплавы. к}

сверхчистых материа

|!редварительнь|е

данные

показь1ваюъ чт0

творимость

циркония

уране

вплоть

до

ставляет

менее 1,3 атомн.'

"ь

(0,5

вес.

о/').

{ирконшй

вана

цпй.[иагр:|мма

сост0яния'

Растворим0сть

цирк0ния

ефазе

бьтла

о;

делена

так)ке 9изуиком

и Футом

[158]'

исп0л

Фиг. 22Ф.

.[иаграмма

::.###

с!|стемы

цирконгхй-

[153],

н0 многие

особенности системь|

бь:ли

опи-

саны

ранее

(ауфманом

[154]'

(арлсоном

и |!етер-

сон0м

[155].

€плавь!,

использо:}анные

ш|я

построения

диа__

граммы

состояЁия,

были

приготовлены

щговой.

плавкой из

отборных

слитков

урана

прутков

и0дид1!0го

цирк0ния

1-го сорта.,

[4сследования'

[15}_157]

согласущ195

в части

полной

растворимости

в твердоф-

состоянии

а|та'

*т.

$:т1ирк0

ия. 14меются

таюке:в

ски

до-

казательства

существован\4я

промел(},:[0чной

или

7{азы

[153,

1.54;

п5т.--159]. }га

фазап!аблюдалась

по

сле проАолжпате]тьно

го

отжига

(ауфшаном

[

]

€аллером

и сотр.

[153],

однако

другие

исследо-

ватели

[155,

156}

не сообщают

ней.

||озднее

€еймур и

)(олден

[159]

и 9изуик

Фут

[158]

со-

общили,

основываясь

на высокотемпературн0м

рентген0вском

оисследовании'

что при

темпера-

турах

400--600'

7фаза ра3лагается

на

а-

|,1'

е-фазь:.

||ривины

этого

распада

не выяснень!

д0-

статочно хорошо'

чтобы

прийти

окончательному

решению

о строении

системы.

Ёесомненно, одной

из

причин

являе1ся

влияние загрязнений на

устойнивость

7{азы.

€еймур

)(олдей описывают

/-7-превраще-

}{ие

как

процесс

упорядочения

[159].

|[етерсон

сообщает

|162],

.по

у_фаза

имеет

рбъемноцентрц-

р0ванную

кубинескую

струкгур!

Ёао: 10,678А.

Фбласть

(а

диаграммы

сое!оян|4я

'изу_-

чалась

многими

исследователями

[153-156'

160]'

п0лучившими сходные

результать!'

хотя границь!

[-фазьт

несколько

меняются,

вероятно' в зависи-

мости от

количества

присутствующих примесей,

например

кисл0рода

и аз0та.

Растворимость

ура-

на

с-цирко||ии

(0,3 атомн.

'А)

прн те!}1пературе

казанная

на

фиг.

229,предесавляет собой

резулЁ]

тат

работы

исследователей

колледжа

шт. Айова-

[163,

1м].

|раницы между

(с

Ё)

/-областями

бь:ли определень|

путем

и3мерения элекгр0с

тивлений. ||редел

растворим0сти

ванадия

к0нии

установлен,этиш

же

методом'

но не

хор0шо

[164].

||редёлн,

раств0римости

цирк0н

€

о0

рп< цпве цт!

н1с в, втп о

тп н.

"/"

о-

--г

":']

цир-;

7г

3о

5о

Ё о0

ер;кан

ш е

цшнка,

вес."/'

Фтлг' 221^.

9асть

диагра]|ш1ы

состоян['я

системь|

цир-

коний_цинк

(богатые

цирконием

сплавы).

,,{

--'

б*;в

€ о

0 ер>ванце

ван а0

ия, оес.

'|'

гл. 9.

систвмь!

циРкониввь!х

сп'|Авов

271

ва|1адии,

предель|

у-области

тип

решетки

у-Ф,азы

еще

исследуются.

€отрулники

[орного

бюро

[165]

отметили

ограниченную

растворимость

ванадия

с-цир_

конии

эвтектоид'

содер)кащий

4,7о/' ванад,4я.

14с-следователи

Армор

ризерч

фаундейшн [166,

|67]

пртлближенно

определийи

п!е!ел

раствори-

мости-

ци_ркония

в ванадди

равнчм

3,А, а }иль-

ямс

[164]

нашел',по

при

Ф0"

растворяется

около

5%. 8альбаулт

[60]

идентифициройал

гексаго_

нальную (типа

й92п) промёж[онную

фазу

со_

става

2т\!'.

с пар:}метрами

ао:5,277 А:и с':

:8,647

А1

[{ирконий-цинк.

€плавь:

циркония

цинком

были

исследовань|

(арлсонош

Борлерсом

[168],

сплавь[

ни3ким

содер}[(анием

циркония

{иотти,

Ретлиффом

(илпом

[169].

|!ред_

вар-ительные

ре3ультать|

показаны

на

фпг.

22|

уц

222.

Богатые

цирконием

сплавы' предназна_

ченные

д'|я

исследования'

пол}д!али

восстано_

влением

в бомбе.

€оединение

гсостава:

7г2п, тазо-

морфное

описанному

соедийению

||7п,

ймеет

простую

кубииескую струкгуру

&о:3,336А..

('но

плавится

инконгруэнтно

при

1050', но

лету_

честь

цинка

при

этой температуре

мешает

опре_

делить

истинный

характер перите!сгического

рас_

пада

[168].

|,1ссл

едова

ние

цинкового

угла

подтв

ердило на-

личие

эвтектики

двух

перитектик'

описаннь|х

|ебхартом

{170].

?очньле

составь|

?-' е-

у!

6фаз не-

известнь|'

но

они находятся

вблизи

указанных

со-

етавов.

€нитается,

нто

афаза

имеет

кубинескую

стру!сгуру

€ 4': 14,1

;

а-

е{азы имеют

гекс-агональную

структуру

[169].

(ролль

и [1|лех_

тен

[67]

указывают'

что

растворимость

циркония

цинке

не3начительна.

|1айк

[171]

приготовил

богатые

цирконием

сплавь|

из

сплаРов,

б0гатьтх

ци_н-ком'

отгоняя

цинк

вакууме.

|1ьетроковский

[48]

идентифицировал

соедийение

2т2|" с

куби-

ческой

_чру!сгурой

типа

й9€ш,

и параметром

со

7,396

А.

литв РАтуРА

1"991_

!|1агс1п

31,

1952

]

Аггпошг

[4,,&ер.

€9Ф89, Арг|| 14,

1952.

ю.#}ЁЁй-'й

&ер.

с9Ф89, Арг|| 14,

1952.

ег.$оп о.-'.,

&оз1о[ег

1Р.; Аг[по:ш'&евеагсп

Ёоцп6а1|оп]

Ёеь!йгу

:0ьа

11.

м|[|е-г

ь., 2!гсошцш,

т!1&'

|оэд; мйллер

г. л.'

{ир_коций,_

}!здател_ьство

плгостранной

литерацгры,

1955.

;

12 Ап(егвоп

€.?.;:}|ауев

Ё.'1,

&о0егзоп

}.'н'' .(:|о||

1)(/.':.},,

1'.

8шгс!ац

}1!пез

&ер-

[пуев1.

4658.

йагс| 105@.

13.

Ё_а

п--з

ц, _{[.,

9ег.

Ац{бац 0ег 7ше|з1о![|е9|егип9еп,

8ег||п,

'1936.

11. !т

е а

п.

к., Рер.

\8АР)-36,

.}ш|у

17, 1951.

1!. 8,ззе||-

п.

в.,

-Рер.

мпт-::оэ, 0ёсейбе|

:эо:-

16.

у3_3е^|^_Р,.'^!.опп

\[.,

апо}9. ащп.!!аеп,,

?л2'

х)2

(1931).

17.

Ё-шгпе_&с|1}:ёгу

\1л.,

&аупог

\/., Ргос.

Роу.

$ос.

[пё.,

17| А,

(1940).

19.

.}^

е 8

-Ё|.,

Р!а|!. Ф1а9.,' 41,

'!'Ф

663

(1950).

19.

€9-оц

ц.

А.,

€авЁ-1егп?п

|. $.,'.'оЁпво:т

ш.

8.,

&ер.

шАРо-25, }есепбег

20'

1ою.

20.

$гпо!цс}:1ц'з|<]

&.,

Рфв.

Рет.,61'

390

(9+);

!по!цс}:ошз[!

&.,

(ое!1'ег

-.|.

$.,' Ап!а.

Рет.

Р!оув.

€!аеп., 2'

187

(1951).

21.

|1-ц-гпе_-Ро1[егу

ш.,

&ауйог

с. у., Рп!!-

Р1а9.,26,

143

(19з8).

22.3103ш|с[

[. [.,

]|е

€}леп!са!

Р1егпеп1з

ап(

?}де!г

€огпрошп0в,

9о!.

р.

630, Фх{ог0, 1950.

23. $ч!!ге

€.-Р., !(ац{гпапп'А.

к.,'

€!теп.

Р|цв.,9,673 (1941).

2А'. м9-!

1_\.

Ргос.

&оу.

8ос.

[п6.,153А, 699

(1936)

;

1б6' 368

(1936).

25.$9^!_1|--\э

]о[пвоп

Р.

Р.,

Арр|.Р|туз.,8,

186

(1937).

26. \[[/^е | ! з_ А.

-Р.,

51гцс1цга1 |пог3ап|с

€!егп!в1гу,

Фх|ог0, 1945.

27.

&аупог

в. у.,

Рп!!. Р1о9.,26,

152

(19з8).

28. Рац||п9

[., Ргос.

Роу.

$ос. [пё., \14А, 191

(1927).

29.

Р'е-

8оег

.'.

н., Раз1

.}.

9.,

Рес.

!гат.

с!т!п.,

б9' 161_167

(192ю).

ю. ша

[! ба

ц гп

н.

.!.,

Агс!а. Ё!зеп!а0!!епш.,

!4,

52|_5ж

(1941).

6йе

ржа

н ае

цар

оп и я.

впомн.

'/.

с-6

€!

|'|

1.Ё

д|