Бориды - Самсонов Г.В.
Скачать (прямая ссылка):
Показано, что реакция образования Диборида рения в данном случае проходит через стадии образования низших боридов:
3Re + BN = Re3B + V2 N2;
7Re3B + 2BN = 3Re7B3 + N2;
Re7B3 + 1IBN = 7ReB2 + 3/2 N2-
Моерс [727] сплавы рения е бором получал по реакции между рением и BBr3. Продукты реакции имели неопределенный фазовый состав.
Бориды рения привлекают внимание исследователей в связи, с тем, что являются перспективными материалами для различных отраслей современной техники, в том числе для ядерной энергетики, как поглотители нейтронов [7, 381].
бориды металлов viii группы
Бориды железа. Диаграмма состояния системы Fe — Bc содержанием до 16,23 масс.% В (50 ат.%), приведенная в справочной литературе [24, 512], подвергалась дальнейшему изуче-
276
"нию и уточнению. Участок диаграммы состояния системы Fe—Fe2B подробно исследован в работе [24]. Показано, что растворимость бора во всех трех модификациях железа незначительна и составляет: в б-Fe — около 0,15% при 1381° С, в Y-Fe-до 0,15% при 1174°С, в a-Fe — более 0,15% при 915°С.
По данным работы [834], растворимость бора в а- и у-Те еще меньше и составляет соответственно от 0,0004% В при 71O0C до 0,08% при 9060C и от 0,0021%" при 9060C до 0,021% при 1149°С> Такую заметную разницу в растворимости бора в а- и v-Fe, по данным работ [24, 834], можно объяснить наличием примесей в образцах железа, использованных в работе [24], что подтверждено данными работы [864], где пока^ зано, что в чистейшем a-Fe при 8500C растворяется всего 0,0028% В. •
Существовало ошибочное мнение [24, 834, 864], что бор. образует с a-Fe твердые растворы замещения. В работах [152, 153, 269, 365] методом внутреннего трения на низкобористых сплавах системы Fe — В показано, что бор образует с железом только твердые растворы внедрения. Максимум внутреннего трения при 400C обусловливается миграцией внедренных атомов бора в поле напряжений. С увеличением содержания бора в железе этот максимум повышается. Однако при появлении в структуре боридов железа максимум внутреннего трения резко понижается. По-видимому, бориды ускоряют выделение атомов бора из твердого раствора. Замещение части атомов металла бором ведет к образованию боридов [424]. Таким образом бор, как и углерод, образует с a-Fe твердые растворы внедрения.
Диаграмма состояния системы Fe — В с содержанием до 18 масс.% В (55 ат.%) уточнялась в основном в области малых концентраций бора. В этой области (до 40 ат.% В) обнаружен борид Fe2B, структура которого описана в ряде работ [512, 561, 724].
На диаграмме состояния системы Fe — В присутствуют две модификации FeB [512] с температурой перехода a-FeB->-?-FeB 1135° С. Наблюдается необратимый переход низкотемпературной модификации a-FeB в высокотемпературную ?-FeB, который сопровождается изменением магнитного 'момента от 1,252 до 1,205 рів [675].
Данные о существовании двух модификаций борида FeB вызывают сомнение в связи с тем, что на формирование фаз в системе Fe — В, как это подчеркивалось еще в ранних работах [512] и позже [559], существенное влияние оказывают примеси углерода, кремния, алюминия, особенно при синтезе боридов при высоких температурах. Позже К. И. Портной и др. [357, 362, 729] показали, что существует лишь одна модификация FeB со структурой В27.
277
В литературе описаны попытки получить фазу, аналогичную цементиту «Fe3B» [127* 152, 559, 935]. Показано [559, 935], что «Fe3B» образуется только в присутствии углерода и представ-ляет бороцементит, состав которого можно описать формулами Fe3Bo,8Co,2 или Fe3Bo,9Co,i. По данным работы [127], бор может замещать в Fe3G 2/3 атомов углерода, не изменяя его ртрук-туры.
Аронссон и Ранквист [552, 559] показали, что фаза Fe3(B, Si) * богатая бором, также имеет структурный тип Fe3C и бороцемен-
тита, периоды решетки этой фазы, чА:* а=6,363, t 6 = 6,660, с=4,458.
Таким образом, описанный в Литературе борид железа «Fe3B» представляет тройную фазу, К, И. Портной и др. [357] на основании исследования методом микротвердости, сплава с 6 ат.% железа предполагают существование в системе Fe—В соединения с большим! (чем в FeB) содержанием бора.
Действительно, у соседей Fe, именно Cr, Mn, известны дибориды состава MeB2. Естественно было предположить . существование и диборида же-M s>am* леза [46]. 56. Диаграмма состояния си- В работе [357] методами стемы Fe-B (362]. термического, металлографиче-
ского, Локального рентгеноспектрального и рентгеноструктурного анализов с измерением микротвердости и температур плавления составляющих фаз была исследована диаграмма состояния системы Fe-B во всем интервале концентраций. Подтверждено существование боридов Fe2B и FeB в плавленых образцах и при спекании из элементов соответственно при 900 и 1000° С в течение 2 Ч.
Результаты исследований приведены в табл. 87 и на рис. 56, Особых отличий в характере плавления сплавов, содержащих до 50 ат.% В, в работе не наблюдали. Для моноборида железа FeB получена более высокая температура плавления (1650°С).
Между составами FeB и высокобористой фазой FeBn, наблюдается образование эвтектики с температурой плавления около 15000C (64 ат.% В), диборид железа в данной работе не получен (см. табл. 87). Соединение FeBn (я~19) с 5 ат.%) Fe по кристаллической структуре близко к структуре ?-ромбоэдриче-ского бора.
