Интерметаллические фазы

Чистых металлов, строго говоря, не существует. В самом чистом металле всегда присутствуют примеси, которые с основой дают твердый раствор. Промышленные же сплавы чаще всего состоят из нескольких фаз, представляющих собой твердые растворы и химические соединения (латуни, бронзы, дюраль и т. п.). Поэтому понимание закономерностей разрушения интерметаллических фаз, которые образуют или входят в сплавы, имеют важное значение. [c.206]

Разрушение интерметаллической фазы нельзя рассматривать как растворение нескольких отдельных кусков металлов, имеющих электрический контакт. Атомы каждого компонента равномерно (по крайней мере, статистически равномерно) распределены по всему объему сплава, поэтому преимущественная ионизация одного из них приводит к образованию в кристаллической решетке поверхностного слоя большого числа вакансий. Если объемная диффузия в сплаве велика, то эти вакансии занимаются атомами того же рода, пришедшими из объема растворга и процесс растворения (или преимущественного растворения) этого компонента будет идти непрерывно. Однако значительную диффузию в интерметаллической фазе можно наблюдать только в жидких или весьма легкоплавких системах. Такое селективное растворение наблюдается на амальгамах различных металлов. [c.212]

Если размеры и электронные структуры атомов металлов различны, образуются интерметаллические фазы, структуры которых отличаются от структур исходных металлов. Например, [c.361]

Переходные металлы в силу дефектности и /оболочек, близости значений ионизационных потенциалов и атомных радиусов обладают обширными металлохимическими возможностями. Как правило, они являются прекрасными растворителями для других элементов (за исключением щелочных и щелочно-земельных), однако образуют непрерывные твердые растворы лишь между собой. Переходные металлы способны давать большое количество интерметаллических фаз разнообразного состава как при взаимодействии друг с другом, так и с элементами П1А-группы, бериллием и магнием. Кроме того, они хорошо взаимодействуют с элементами, расположенными справа от границы Цинтля. [c.211]

На границе интерметаллическая фаза— раствор электролита свободная энергия компонентов зависит не только от р, Т и химического состава, но она также определяется гальванической разностью потенциалов на границе твердая фаза (з)— раствор электролита (/) [c.207]

Допустим, что сплав имеет высокое содержание неблагородного компонента А. Потенциал интерметаллической фазы будет в этом случае близок к потенциалу чистого компонента А . При погружении сплава в раствор энергии компонентов выравниваются на уровне энергии неблагородного компонента А. Вершины потенциальных кривых [c.210]

Двухкомпонентную интерметаллическую фазу (как и многокомпонентную), строго говоря, нельзя представить себе в виде простой двух -электродной системы. Энергетические состояния компонентов в сплаве, как уже отмечалось в теоретической части этой главы, могут значительно отличаться от энергетического состояния чистых компонентов. В то же время кинетические особенности поведения компонентов как в сплаве, так и в собственной фазе остаются без существенных изменений. Поэтому оказывается достаточным сдвинуть анодные поляризационные кривые для чистых компонентов в область потенциалов коррозии интерметаллической фазы, чтобы учесть многие особенности последней фазы, и в этом случае уже оказывается возможным для не-222 [c.222]

Этот метод расчета имеет ограничения. Его нельзя применять, когда интерметаллическая фаза разрушается только за счет ионизации одного неблагородного компонента (селективное растворение), так как растворение идет при столь отрицательных потенциалах, что перенесение анодной кривой в эту область потенциалов не имеет смысла. Появление внутреннего тока за счет вторичного восстановления благородного компонента также не учитывается в этом методе. [c.223]

Расчет по уравнению (8.55) дает удовлетворительные результаты, когда происходит равномерное растворение интерметаллической фазы с ионизацией обоих компонентов. Для выполнения работы могут быть рассчитаны анодные кривые для сплавов системы Сг — Ре по анодным кривым чистого хрома и железа в растворе серной кислоты. Затем полученные расчетные анодные кривые необходимо сравнить с экспериментальными поляризационными кривыми. Можно рекомендовать следующие сплавы Ре — 2% Сг, Ре — 5%Сг, Ре — 8% Сг, Ре — 10% Сг, Ре — 15% Сг. [c.223]

При равномерном растворении интерметаллической фазы анодный ток на ионизацию компонентов идет в соответствии с их весовыми процентами Р и электрохимическими эквивалентами к. В случае интерметаллической фазы системы А — В парциальный анодный ток на ионизацию компонентов А и В равен [c.224]

При селективном растворении интерметаллической фазы, когда ионизируется один неблагородный компонент, а благородный накапливается на поверхности электрода в виде собственной фазы, весь анодный ток идет на ионизацию неблагородного компонента. [c.225]

Разрушение интерметаллических фаз (твердых растворов, интерметаллических соединений), как уже обсуждалось в теоретической части этой главы, может быть равномерным и селективным. Когда благородный компонент обладает низким перенапряжением восстановления, то после растворения сплава по первому механизм-у (т. е. ионизация обоих компонентов) ионы благородного компонента при [c.225]

Металлические покрытия из расплавленных металлов наносят обычно на стальные полуфабрикаты. Речь идет об оловянных, цинковых и алюминиевых покрытиях. Железо при соответствующих условиях реагирует с этими металлами и образует химические соединения, так называемые интерметаллические фазы, с помощью которых покрытия соединяются со сталями. Свинец не образует таких фаз с железом, однако с помощью так называемых твердых растворов с оловом и мышьяком можно получить промежуточный слой между сталью и свинцовым покрытием. Образование промежуточных фаз является необходимым условием, и толщина их должна быть минимальной. [c.75]

Несмотря на то что слой сплава цинка с железом, полученный во время горячего цинкования, является более хрупким, чем слой чистого цинкового покрытия, сплав имеет меньшую склонность к коррозии, чем чистый металл. Этим преимуществом можно воспользоваться для улучшения эксплуатационных качеств при последующем диффузионном отжиге в результате диффузионного взаимодействия твердого железа и жидкого цинка толщина слоя железоцинковых интерметаллических фаз увеличивается до тех пор, пока все покрытие не будет преобразовано в сплав. [c.72]

МЕТАЛЛЫ И ИНТЕРМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ФАЗЫ [c.19]

Обычно интерметаллические фазы не имеют постоянного стехиометрического состава. Их состав может меняться в определенных пределах без изменения структуры. Иногда удается наблюдать переход из состояния со статистическим распределением в упорядоченное состояние. Так, в кубической объемно-центрированной р-фазе uZn атомы Си и Zn статистически распределены по позициям при отжиге этой фазы при низких температурах возникает сверхструктура типа s l (рис. В.11, в). [c.362]

Строго говоря, в металлохимии следует рассматривать лишь интерметаллические фазы (соединения, растворы и т. п.), которые всегда обладают металлическим характером. Однако сюда целесообразно включать и металлидные фазы, образованные в результате взаимодействия металлов с неметаллами (некоторые карбиды, нитриды, бориды, субоксиды и т. п.). Свойства этих фаз в значительной мере определяются именно металлическим компонентом. [c.366]

При образовании интерметаллических фаз роль разн(зсти электроотрицательностей не может быть определяющей, поскольку элементы, расположенные слева от границы Цинтля, характеризуются сравнимыми величинами электроотрицательнос гей и разность их не превышает 0,8. При оценке разности электроотрицательностей в металлохимических реакциях необходимо использовать значения, характеризующие элементы с низшими степенями окисления, поскольку в интерметаллических фазах высиие степени окисления реализоваться не могут. Определенную роль при взаимодействии металлов друг с другом играют факторы электронной ко]щептрацип и размерный. [c.370]

Как правило, электрохимический потенциал при образовании твердого раствора или ннтерметаллида уменьшается (A A < 0), так как убыль химического потенциала является значительной и определяющей. Однако можно представить себе частный случай, когда Дц,-> 0. Действительно, если ннтерметаллическая фаза образуется без изменения типа кристаллической решетки, то уменьшение химических потенциалов для атомов металла-растворителя очень невелико. Например, пусть имеем двухкомпонентную систему — В, в которой А—электроотрицательный металл, а В — электроположительный. Причем последний металл составляет основу сплава. Тогда структура двойного слоя у такой интерметаллической фазы практически не отличается от структуры двойного слоя у фазы чистого благородного металла, т. е. хв = Следовательно, изменение электрохимического потенциала для компонента В согласно (8.36) будет равно [c.208]

Рассмотрим теперь влияние энергетических изменений ионов ком- понентов в сплаве на кинетику электрохимических реакций. Для этого воспользуемся методом потенциальных кривых, описание которого было дано в предыдущей главе. На рис. 113, а дана качественная энергетическая диаграмма для двухкомпонентной интерметаллической фазы до установления гальванической разности потенциалов. Потенциальные кривые компонентов в сплаве располагаются ниже потенциальных кривых для чистых компонентов (штриховые линии). Как только сплав помещается в раствор электролита, возникает гальвани- [c.209]

Сдвиг потенциала сплава в положительном направлении увеличивает скорость анодного растворения компонента А (уменьшается эиергия активации), а скорость восстановления ионов В+ падает. В конце концов наступает равновесие между ионами В+ в растворе и компонентом В в сплаве. При дальнейшем сдвиге потенциала в положительную сторону становится возможнбй ионизация обеих составляющих интерметаллической фазы, причем пересечение парциальных кривых ВВ и с кривой 5+5+ происходит в такой части, где величина фак- [c.212]

Таким образом, при анодном равновесии интерметаллической фазы могут наблюдаться несколько случаев а) термодинамическая возможность растворения только неблагородного компонента А б) ионизация обоих компонентов А и В, но термо-диьгамические возможности этих реакций не одинаковы в) возможна ионизация обеих составляющих и восстановление ионов благородного компонента. [c.212]

Анодное растЕоренне компонентов сплава, представляющего собой твердый раствор или интерметаллическое соединение, может происходить с большей или меньшей скоростью по сравнению со скоростью растворения из собстЕеинон фазы (чистый металл). Экспериментально получение анодных парциальных поляризационных кривых представляет сложную задачу, точное решение которой пока неизвестно. Однако, введя некоторые упрощения, удается для ряда случаев из общей анодной поляризационной кривой сплава рассчитать парциальную кривую одного или обоих компонентов. Одна из основных трудностей, которые возникают при расчете парциальных анодных кривых, состоит в том, что нам неизвестна доля поверхности интерметаллической фазы, на которой происходит ионизация данного компонента. Если считать, что растворение одного и другого компонента равновероятно, то доля атомов этих компонентов на поверхности интерметаллической фазы во времени пе изменяется, причем каждую из этих долей с определенным приближением можно считать пропорциональной объемным процентам компонентов. Если представить себе твердый раствор в виде прямоугольной призмы, то при равномерном распределении компонентов в сплаве на любом сечении отношение площадей, занимаемых компонентами, будет постоянным. В бесконечно тонком слое поперечного сечения площадь, относящаяся к компоненту А, будет 5а, а к компоненту В — 5в. Интегрируя объемы элементарных слоев по выссже призмы к, получим объем первого компонента 5д/1, а второго 8ф. Отсюда [c.224]

Решение задачи по определению доли ионизированиого благородного компонента при анодном растворении интерметаллической фазы (более подробно задача сформулирована в предыдущей работе) может [c.232]

Индий образует интерметаллические фазы (бертоллидного типа) с некоторыми близкими металлами, такими, как олово и свинец. 1Целый ряд фаз (так называемых электронных соединений) образуется в системах с металлами подгруппы меди. Большим числом интерметаллических соединений характеризуются системы индия с магнием, никелем, редкоземельными металлами. [c.297]

Из интерметаллических соединений таллия отметим бертоллидные фазы, образуемые с близкими к нему металлами — свинцом и висмутом, а также сравнительно тугоплавкие соединения со щелочноземельными и редкоземельными металлами, например СаТ1 или СеТ1. Большое число соединений отмечено в системах таллия с литием и натрием. В отличие от галлия и индия таллий не образует интерметаллических фаз с металлами группы меди. [c.336]

Устойчивость интерметаллических фаз зависит от электронной структуры металлов и связана с электронной концентрацией е а — отношением числа валентных электронов к числу атомов в соединении или элементарной ячейке. По мере увеличения е а и достижения определенного значения образуется новая фаза с другой структурой и устойчивая в данном интервале электронных концентраций. Юм Розери установил, что такие фазы возникают при е/а 1,5, 1,62 и 1,75, что подтверждено на большом числе двойных систем. Для фаз Лавеса идеальное отношение размеров атомов равно 1,225, а структура зависит от е а. При е а = 1,3 -ь 1,7 образуются фазы с кубической решеткой — TiBe2, TiFea и др. при е а = 1,8 ч- 2,0 образуется фаза с гексагональной решеткой — TiMria- [c.239]

Электронно-лучевая плавка. Электронно-лучевая плавка — наиболее совершенный способ получения слитков тугоплавких металлов. Ее проводят в вакууме (ЫО" ммрт. ст.). При этом достигается значительный перегрев расплавленного металла. В таких условиях скорость испарения металлов в 100—1000 раз выше, чем в случае плавки при атмосферном давлении или низком вакууме. Различие в летучести делает возможным преимущественное испарение отдельных компонентов расплава, в результате чего достигается разделение металлов. Электронно-лучевая плавка — не только метод получения слитков, но и метод рафинирования, позволяющий получать металлы высокой степени чистоты. Летучесть компонентов в системе зависит от давления пара чистых компонентов, содержания их в расплаве, характера взаимодействия и температуры расплава. Зависимость между составом жидкой и газообразной фаз определяется для идеальных растворов законом Рауля. (При высокой степени перегрева расплава металлов, если компоненты расплава не образуют интерметаллических фаз, можно допустить, что расплав подчиняется закону Рауля). Согласно закону Д. П. Коновалова при равновесных условиях пар обогащается тем компонентом, давление пара которого [c.354]

Г — интерметаллическая фаза на основе соединения F blna (или Рез2пю, точно не установлено) с содержанием 20,5—28% железа она имеет кристаллическую решетку, наиболее твердая и хрупкая [c.105]

Селективное окисление, происходящее в процессе формирования окалины и подокалины, может приводить к изменению химического состава подокалины, крайним проявлением которого может стать растворение упрочняющих выделений. В восстанавливающих средах, например, может иметь место потеря межузельного углерода в результате обезуглероживания или даже растворение упрочняющих карбидов, что ухудшает характеристики ползучести [58, 103, 159]. Как было показано, опасность таких процессов особенно велика в среде жидкого натрия, используемого в ядерных установках [160]. Потеря приповерхностных выделений при эскпо-зиции в окислительных средах особенно характерна для таких сплавов, где алюминий, являясь сильным оксидобразующнм элементом, определяет и прочность сплава, входя в состав упрочняющих интерметаллических фаз. Например, основной упрочняющей фазой жаростойких суперсплавов служит Ы1зА1 (фаза -у ) и обеднение приповерхностных слоев материала этой фазой в результате испытаний на ползучесть бывает очень заметным (см. рис. [c.33]

Рис. ЮЗ. Типичная трансмиссионная микрофотография сплава 7075 системы А1—Zn—Mg—Си— - Сг, состаренного на максимальную прочность (Тб). Более мелкие упрочняющие выделения и более сильное торможение рекристаллизации интерметаллической фазой, содержа-usjtii хром, в данном случае очевидны.

В структурном типе рутила кристаллизуются только дифториды М , 2п и некоторых 3 -металлов, ряд диоксидов, некоторые оксофториды (РеОР, Т10Р, УОР), М Н2. Он не типичен для дисульфидов, других галогенидов или интерметаллических фаз. Соединения МРг и МО2, содержащие катионы большого размера, как правило, принимают структуру типа флюорита, и поскольку в этом смысле структуры рутила и флюорита дополняют друг друга, в табл. 6,3 сгруппированы соединения, кристаллизующиеся в одной илн другой из них. Некоторые интересные модификации структуры рутила показывают, каким образом она может быть приспособлена к специфическим требованиям связывания определенных атомов (ионов), [c.297]

Фазы А2В2 со структурой арсенида никеля. Металлы типа Аг с элементами первых Б-подгрупп (В ) образуют электронные соединения, обсуждавшиеся выше. С металлами последних Б-подгрупп металлы типа Аз (так же, как А ) склонны давать интерметаллические фазы, приближающиеся по свойствам к простым гомеополярным соединениям структуры этих фаз имеют мало общего со структурами исходных чистых металлов. Для арсенида никеля, подобно типичным сплавам, характерно существование областей гомогенности (твердых растворов) со значительным избытком переходного металла. Из табл. 29.12 Таблица 29.12. Соединения с кристаллической структурой типа NiAs [c.490]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология