Бориды - Самсонов Г.В.
Скачать (прямая ссылка):
Бориды молибдена в составе металлокерамических сплавов с никелем, железом и кобальтом предложены в качестве режущих материалов, поскольку отличаются высокой твердостью [499, 586, 838, 978]; борид состава Mo2B нашел использование в качестве материала нагревателя электронных трубок [979].
Небольшие присадки бора в молибден (до 0,1 масс,%) оказывают сильное модифицирующее действие на макро-, микро- и субструктуру металла, повышая его пластичность и прочность [515], Свойства боридов молибдена приведены в табл. 81.
253
Таблица 81
Свойство Mo8B а-МоВ ?-MoB Mo1B5 мьв,
Содержание бора, масс. % 5,3 10,1 10,1 22,0 31,15
Структура Тетраго- Тетраго- Ромби- Ромбоэд- Гексаго-
нальная, нальная, ческая, рическая, нальная,
тип тип тип CrB тип тип
CuAl2 а-МоВ Mo2Bb MoB4
Периоды решетки, А: 5,543 3,110 3,16 й R1
а и 3,011 5,203
0 С 4,735 16,95 о ,Dl 3,08 20,936 6,345
с/а 0,845 8,77 —, 7,48 1,219
Плотность, г /см3:
рентгеновская 9,31 8,77 — 7,48 6,21
пикнометрическая 9,10 8,2—8,3 — 7,01
[977] [977]
Теплота образования, 25,5 16,3 — 50,0. _
ккал/моль [599] [599J 2550 [599]
Температура плавления, 0C 2270 — 2200 —
[351] [351] [351]
Теплопроводность, вт/(м X — — —. 26,8 —
Хград) [126]
Коэффициент термического — — — 8,6 6,5
расширения, 10—6грао—1 40 45,7 25 [126] [123]
Удельное электросопротив- 26,0 —
ление, MKOM-CM Коэффициент термо-э. д. с, [599] [977] [977] 1126]
— — — —9,4 —
мкв/град [126]
Коэффициент Холла, 10~4 — — — —6,6 —
CM3Ik 4,74 4,40 [454]
Температура перехода в — <1,32 —
сверхпроводящее состояние, 0K Работа выхода, эв [723] [723] 1121]
— — — 3,70 Г 4AOl —
Микротвердость, кГ/мм* 1700— 2100— 2500 2300—
1900 2500 [977] 2800
[351] [351] [351]
Бориды вольфрама. Диаграмма состояния системы W — В наиболее изученная среди диаграмм переходных металлов с бором. По данным различных работ, установлено существование по крайней мере шести боридных фаз вольфрама: W2B, ct-WB, ?-WB, a-W2B5, ?-W2B5 и WB4, однако до настоящего времени нет четких и надежных данных относительно состава высокобо-ристых соединений вольфрама.
В работе [400] методами рентгеновского, металлографического анализов и микротвердости^была уточнена диаграмма со-
254
Физические свойства боридов молибдена
стояния системы W —В. Для этой цели готовились сплабЫ WBx, где X=O1Ol; 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,4; 0,8; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0. В работе подтверждено существование в системе W — В боридов W2B1 WB, W2B5 и были намечены следующие фазовые области системы W-B (от 1 до 70—80 ат.% В):
1) а-областъ ограниченного твердого раствора бора в a-W. Период решетки a-W уменьшается,. при этом от 3,1495 до 3,133 А и остается неизменным вплоть до 28,6 ат.% В. Изменению периода решетки соответствует понижение твердости от 340 до 77 кГ/мм2;
2) двухфазная область а+у; Y-фаза (W2B) обладает узкой областью гомогенности и твердостью 2420 кГ/мм2;
3) двухфазная область у + б (W2B + WB);
4) область гомогенности WB (б-фазы), простирающаяся почти до 50—55 ат.% В с твердостью, изменяющейся от 2080 до 3752 кТ/мм2;
* 5) двухфазная область б + е (WB-I-W2B5); 6) область гомогенности W2B5.
В отличие от данных Кисслинга [765] указывается на-довольно широкую область гомогенности борида W2B5 (от 68 до 75 ат.% В).
На рентгенограмме образца с содержанием 75,0 ат.% В обнаруживаются наряду с W2B5 линии, принадлежащие бору. В ряде работ [355, 362, 514] установлено, что борид вольфрама W2B5 образуется не в результате конгруэнтного плавления [932], а по перитектической реакции при 2375° С.
w Кисслинг получал сплавы вольфрама с бором в широком концентрационном интервале содержаний (до 71,4 ат.%) бора [765]. В работе также получены и идентифицированы три индивидуальных соединения вольфрама с бором состава W2B (a-фаза), WB (б-фаза) HW2B5 (е-фаза).
Моноборид вольфрама существует в двух модификациях: низкотемпературный a-WB, кристаллизующийся в структурном типе а-МоВ, переходит при высоких температурах в структурный тип CrB—?-WB. По данным различных работ, температура перехода a-WB^?-WB лежит в интервале 1850—2400° С [400, 595, 813, 906]. По данным К. И. Портного и др. [355, 362], при исследовании диаграммы состояния системы W — В с привлечением комплексных методов анализа (рентгеноструктурного, микроструктурного, локального, рентгеноспектрального, химического и гравиметрического) и с использованием высокочистых бора и вольфрама установлено, что переходы a-WB4=fc?-WB наблюдаются при разных температурах. Фаза a-WB, находящаяся в равновесии с W2B, переходит в ?-WB при температуре более 2300° С, а находящаяся в образцах в равновесии с W2B5 — при 2400° С.
В работе [765] подтверждено существование боридов W2B, WB и W2B5 с гексагональной структурой. Ю. Б. Кузьма и др.
255
fl68] в продуктах восстановления двуокиси вольфрама бороМ В вакууме получили при 900—13000C новое соединение, близкое по составу к W2Bs. В работе сделан вывод о том, что существуют две модификации борида W2B5: низкотемпературная фаза Ct-W2B5, структурный тип Mo2B5 и высокотемпературная фаза ?-W2B5, собственный структурный тип. Кроме того„ показано, НТО образование «-W2B5 идет через стадию образования низкотемпературной модификации WB при ее последующем взаимодействии с избытком бора.
