Большая техническая энциклопедия
2 3 6
A N P Q R S U
А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
ФА ФЕ ФИ ФЛ ФО ФР ФУ

Фаза - лавес

 
Фазы Лавеса являются наиболее изученной группой интерметаллических структур, где осуществляется плотнейшая упаковка. Обычно им приписывается общая формула АВ2, где А - больший атом, а В - меньший.
Фаза Лавеса ( Fe, Cr) 2Nb обычно присутствует в структуре стали, стабилизированной ниобием, после отжига при 750 С, но благодаря распределению этой фазы она не оказывает отрицательного влияния на структурную коррозию этого типа. Это не исключает ее влияния на общую коррозию в азотной кислоте в результате образования гетерогенной структуры и связывания определенного количества хрома и ниобия. По-ппежнему неясной остается связь карбидов типа Ме7С3 с распадом феррита.
Электронные соединения. Фазы Лавеса встречаются как упрочняющие интерметаллидные фазы в жаропрочных сплавах.
Фазы Лавеса, являющиеся следующей ступенью на пути усложнения химической организации вещества, фактически выступают как первые представители собственно химических соединений. Несмотря на то что их образование также определяется размерным фактором, они уже отличаются от компонентов не только по свойствам, но и в структурном отношении. Как и для соединений Курнакова, для многих фаз Лавеса характерна сверхпроводимость.
Фазы Лавеса встречаются как упрочняющие интерметаллидные фазы в жаропрочных сплавах.
Фазы Лавеса характеризуются плотными упаковками с чередованием шаровых слоев, напр.
Фаза Лавеса HfCo2 существует в значительном интервале концентраций, конгруэнтно плавится при 1670 С.
Фазы Лавеса встречаются как упрочняющие интерметаллидные фазы в жаропрочных сплавах.
Фазы Лавеса имеют упорядоченные сложные кубические или гексагональные решетки, в магнитном поле они ведут себя как диамагнети-ки. Фазы Лавеса, образованные переходными металлами ( NbFe2, MoFe2, TiFe2, TiCr2), присутствуют в структуре некоторых жаропрочных сплавов и способствуют их упрочнению.
Структуру фаз Лавеса можно представить как вставленные одна в другую решетки двух металлов с весьма плотной упаковкой координационных полиэдров.
Влияние длительного нагрева на микроструктуру сварных швов жаропрочного шва на железо-никелевом сплаве ХН35ВТ ( ЭИ725, ХЗОО. Появление фазы Лавеса сопровождается весьма заметным снижением ударной вязкости сварных швов.
Структуры фаз Лавеса являются плотноупакован-ными, с координационными числами 16 и 12; межатомные расстояния в них короче, чем в структурах взаимодействующих металлов. Нек-рые из них - полупроводники, другие имеют металлические св-ва и образуют фазы с широкими областями гомогенности бертоллидного ( напр. При т х / гв 0 59 ( гх - радиус неметалла; гв - радиус металлического атома) атомы металла образуют типичную металлическую структуру, а атомы неметалла внедрены в промежутки между ними. I-Ув подгрупп) или ионная ( гидриды металлов I - На подгрупп) связь. С увеличением содержания водорода в гидридах повышается доля кова-лентной связи. Примерно такая же закономерность изменения типа хим. связи наблюдается у карбидов и нитридов. Фазы внедрения обладают высокими т-рой плавления, твердостью и электропроводностью; их называют металлоподобными тугоплавкими соединениями.
К фазам Лавеса относятся AgBe2, CaAlj.

В фазах Лавеса АВ2 для трех близких структурных типов ( MgZn2, MgCu2 и MgNi2) атом А имеет координацию 12В 4А, что согласуется с представлением об определяющей роли в этих структурах размерного фактора. Эти фазы образуются с участием большого числа элементов периодической системы, причем один и тот же элемент в различных соединениях может относиться к типу А или к типу В. В некоторых тройных системах в различных областях составов могут существовать две или более фазы, причем переход от одного структурного типа к другому происходит при определенном числе электронов, приходящихся на один атом. Это свидетельствует о том, что выбор той или иной структуры из нескольких близких может быть обусловлен более чем одним фактором.
МС и фазы Лавеса - Fe2W ( Fe2Mo), улучшают жаропрочность. Наиболее сильно повышает жаропрочность вольфрам и ванадий в сочетании с молибденом. Легирование стали бором, цирконием, церием и азотом дополнительно увеличивает жаропрочность. Рабочие температуры этих сталей могут достигать 600 - 620 С. Однако количество ферритообразующих элементов должно быть ограничено, в противном случае сталь может стать полуферритной, что снизит ее жаропрочность.
Элементы, образующие фазы Лавеса, могут находиться в любой части периодической системы, один и тот же металл в различных соединениях Может играть роль компонента А или В. Один или оба компонента могут быть переходными элементами. Возникновение фаз Лавеса определяется главным образом размерным фактором ( разница в атомных диаметрах компонентов составляет 20 - 30 %), однако в ряде случаев следует учитывать и электронный фактор. Такие высокие координационные числа невозможны при ионной или ковалентной связи и свидетельствуют о металлической связи.
Соединение MoFe2 ( фаза Лавеса, Я) образуется по перитектоиднои реакции при температуре 950 50 С [7] или 977 С [8], интервал гомогенности составляет 66 3 0 2 % ( ат. Твердый раствор на основе ( yFe) стабилен в интервале концентраций 0 - 1 7 % ( ат. Мо-Наиболее тщательное определение протяженности области ( уЬ -) в работе [5] дает максимальные значения 1 65 0 05 % ( ат.
Соединение ScFe2 - фаза Лавеса плавится конгруэнтно при температуре - 1600 С, имеет узкую область гомогенности и существует в трех модификациях A. При этом отмечается, что модификация Я. По данным работы [4], наиболее богатое Sc соединение отвечает формуле ScnoFeg и образуется по перитектоидной реакции при температуре 865 С.
Исследование большого числа фаз Лавеса показало, что основным фактором, определяющим образование этих фаз, является отношение атомных размеров компонентов, поскольку эти фазы образуются при взаимодействии элементов, располагающихся практически в любом месте периодической таблицы, причем в одних соединениях данный элемент может играть роль атома А, а в других - роль атома В.
Химический состав некоторых фаз Лавеса не отвечает формуле АВ2, так как в определенных пределах могут изменяться количественные соотношения компонентов. Их можно рассматривать как твердые растворы, в которых компонент С изоморфно замещает компоненты А или В.
Исследование большого числа фаз Лавеса показало, что основным фактором, определяющим образование этих фаз, является отношение атомных размеров компонентов, поскольку эти фазы образуются при взаимодействии элементов, располагающихся практически в любом месте периодической таблицы, причем в одних соединениях данный элемент может играть роль атома А, а в других - роль атома В.
Диаграмма состояния системы гафний - тантал.| Диаграмма состояния системы гафний - хром. Это соединение является фазой Лавеса, плавится с открытым максимумом при температуре 1820 С, оно полиморфно.
В системе молибден-цирконий образуется фаза Лавеса Mo2Zr по перитектической реакции при 1900 С.
Структуру одного из типов фаз Лавеса могут иметь также некоторые сложные соединения.
Представлялось интересным исследовать взаимодействие фаз Лавеса в тройных системах, образованных цирконием с переходными металлами, и проследить, наблюдается ли корреляция между характером взаимодействия и структурным типом фаз Лавеса с одной стороны и эффективной валентностью В-компонентов - с другой. В свою очередь, особенности взаимодействия фаз Лавеса в тройных системах должны определять в значительной степени фазовые равновесия в этих системах и закономерности строения их диаграмм состояния.
Вайн штейн, Кристаллохимия фаз Лавеса, Изв.
Структуру одного из типов фаз Лавеса могут иметь также некоторые сложные соединения.

Типичным и характерным примером фаз Лавеса является соединение MgCu2 - Действительно, атомные радиусы магния и меди равны соответственно 0 16 и 0 128 нм, а объемы атомов V ( Mg) я 4 1 - 10 3 нм, V ( Си) и 2 1 - Ю 3 нм. Отношение атомных объемов V ( Mg): F ( Cu) 2, что соответствует условию образования фаз Лавеса. Объемы атомов меди и золота [ F ( Au) и 3 - Ю 3 нм ] различаются меньше, поэтому здесь имеет место изоморфное замещение.
Кроме линий, принадлежащих фазе Лавеса, наблюдались слабые линии, которые также были отнесены к карбиду титана.
Характер химической связи в фазах Лавеса чисто металлический, в их состав входят только металлы.
Основным принципом, определяющим возникновение фаз Лавеса, являются, по-видимому, чисто геометрические условия, связанные со стремлением наиболее целесообразным способом заполнить пространство.
Матрица высококремнистого феррониобия представляет собой фазу Лавеса Fe2 Nb, однако в последнем случае в ней содержится большое количество кремния и титана. Силицид ниобия, занимающий до 40 % объема и кристаллизующийся в виде многоугольников с правильной огранкой, представляет собой низкотемпературную модификацию соединения Nb5Si3) обогащенную титаном и фосфором.
Низкотемпературная модификация кристаллизуется в гексагональной решетке фазы Лавеса типа MgZn2 ( символ Пирсона НР12, пр.гр. Рб / ттс), параметры решетки а 0 5336, с 0 8805 нм. Температура полиморфного превращения не установлена. Соединение PrRe2 стабильно и не имеет широкой области гомогенности.
При комнатной температуре соединение ТЬСо2 изоструктурно фазе Лавеса MgCu2 ( пространственная группа Fd3m) с кубической гранецентрированной решеткой. Из рисунка видно, что охлаждение образца интерметаллида ТЬСо2 сопровождается уширением, а в некоторых случаях и расщеплением ряда дифракционных максимумов.
По этой причине их часто называют фазами Лавеса.
Нонвариантные реакции в системе Gd - Rh [ I ]. В системе образуется одно соединение GdRe2 ( фаза Лавеса) перитектической реакции Ж ( Re) GdRe2 при температуре 430 С.
К фазам с плотнейшей упаковкой, кроме фаз Лавеса, относятся еще и фазы с другим стехиометрическим соотношением компонентов.
При наличии в бинарных системах, кроме фаз Лавеса, соединений с другой кристаллической структурой, более термодинамически устойчивых, возможны случаи, когда две бинарные фазы Лавеса не будут находиться в равновесии друг с другом. Возможно, такой случай наблюдается в системе Zr - Ш - № [26], где на разрезе при 66 7 ат.
Влияние хрома на сопротивление ползучести ( с ол / зоо стали типа HGT3 при 600 С и 0 9 5 кГ / мм. Данные табл. 42 показывают, что количество фазы Лавеса увеличивается с длительностью испытания.

В работе [655] показано, что образование фаз Лавеса в сталях с присадкой вольфрама и молибдена при кратном атомном отношении Мо: С или W: С может происходить при отсутствии ванадия. Кобальт способствует образованию этих фаз при длительном нагреве сталей этого типа.
При граничных значениях эффективной валентности наблюдается полиморфизм фаз Лавеса, как это имеет место для ZrCr2, для которого обнаружены три полиморфных модификации - А, , А 3, А.
Схема реализации фаз Лавеса в системах, образованных цирконием с переходными металлами IV-VIII групп периодической системы элементов. Как известно, соединения, относящиеся к фазам Лавеса ( АВ2), имеют кристаллическую структуру трех типов: чаще всего встречаются соединения с кубической структурой типа MgCu2 ( А.
Как мы указывали в § 2, появление фаз Лавеса зависит от степени заполнения пространства, и осуществление той или иной из устойчивых фаз Лавеса ( С14, С15 или С36), которые в конце концов образуются, определяется эффектами, связанными со средней концентрацией валентных электронов.
Зависимость изомерного сдвига 67Fe в никеле, меди и палладии от объема. Наиболее полно исследованы соединения ферромагнетика MgCu2 со структурой фазы Лавеса, где редкоземельный ион занимает положение Mg, а переходный металл - положение Си. В первой работе [77] для семи соединений RFe2) где R - редкоземельный элемент, было обнаружено, что Нп на ядре железа при низкой температуре равно - 230 кэ.
Структура N1. 5 ( а и родственных соед. М121п ( б, М1Те2 ( в.| Структура фаз Лавеса. а - М § Си2. Атомы М § образуют подрешетку со структурой типа алмаза. Атомы Си расположены в пустотах ( порах этой подрешеткн, образуя тетраэдры ( показаны крупной штриховкой. центры этих тетраэдров совпадают с центрами тетраэдрич. пор подрешетки атомов М §. Соединения вершин соседних тетраэдров также образуют тетраэдр ( показан мелкой штриховкой. это позволяет представить расположение атомов непрерывной вязью тетраэдров по всему кристаллу, что справедливо для всех типов фаз Лавеса. б - полиэдр Лавеса - усеченный тетраэдр. в, г, д - изображения структурных типов фаз Лавеса в полиэдрах соотв. М § Си2. Упорядоченные структуры характерны для многих р-фаз Юм-Розери, фаз Лавеса и родственных им соед. Юм-Розери, фаза ст - РеСг, являются неупорядоченными.
Среди большого числа металлических соединений самую многочисленную группу составляют фазы Лавеса. Соединения этого типа очень распространены, поэтому изучение их природы и свойств и влияния последних на свойства сплавов имеет большое значение. Изучение фаз Лавеса, взаимодействия между ними интересно для создания теории металлических сплавов.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11