3. Фазы Лавеса | Металлолом

Интерметаллические соединения состава А2В называют фазами Лавеса. Эти фазы обычно имеют кубическую или гексагональную структуру. Они могут образовываться ком­понентами, расположенными в любом месте периодичес­кой системы.

T°c

900

800

700

ОГ		• Z
	О	О	О	О о
О	О		•	• *
О		•	•	• •
		Ч 6-	(раза
О	О		•	• •
О	О	O	OsV	• •
0 1	0 1	0 1	0 1	I T

W

W2 W3

Ig г, ч

Рнс. 34. Изотермическая диаграм­ма образования а-фазы в жаро­прочном сплаве на никелевой ос­нове (Ч. Снмс):

Исследование большого числа фаз Лавеса показало, что основным фактором, определяющим их образование, является соотношение атомных размеров компонентов. He – смотря на главную роль размерного фактора при образо­вании фаз Лавеса, важное значение в их стабильности иг­рает электронная концентрация, которая определяет, ка­кая из возможных структур образуется, а также каковы размеры их областей гомогенности, хотя последние, как правило, незначительны.

Наиболее часто образуются в сталях и сплавах следу­ющие интерметаллические фазы Лавеса: Fe2Al, Zr2Al, Fe2Mo, Co2Ti, Ni2Ta, (Fe, Si)2Mo, Fe2 (Ni, Nb) и др. Их при­сутствие часто сопровождается охрупчиванием при ком­натной температуре, но менее опасно при повышенных температурах.

Более того, во многих теплостойких и жаропрочных сплавах удается использовать фазы Лавеса для упрочне­ния без существенного снижения вязкости и хрупкой проч­ности.

4. Геометрически плотноупакованные фазы

Эти фазы или соединения типа AzB представляют собой выделения упорядоченных г. ц. к. (7′), о. ц. т. (7″) и гекса­гональных плотноупакованных т)-фаз из аустенитных мат­риц.

Выделение этих фаз представляет собой одно из наибо­лее благоприятных явлений, так как оно позволяет дости­гать значительного упрочнения, стабильного при высоких температурах без заметного охрупчивания сплавов.

В соединениях типа AzB более электроотрицательные элементы — такие, как Fe, Со, Ni, соответствуют элементу A9 а такие как Al, Ti, Nb,— элементу В. Обычно в никеле­вых жаропрочных сплавах основная упрочняющая 7′-фаза представляет собой соединение на основе NisAl.

В этой фазе могут растворяться в значительных коли­чествах различные легирующие элементы. На рис. 35 представлен разрез тройной системы никеля и алюминия с другими элементами, показывающий степень возможно­го замещения и участия элементов в образовании 7′-фазы. Кобальт замещает никель, титан, ниобий, ванадий, тан­тал — алюминий, а молибден, хром и железо, по-видимо­му, могут замещать как позиции никеля, так и алюминия, что отражается на положении соответствующих фазовых областей.

7′-фаза является упорядоченной, причем дальний поря­док сохраняется почти до температуры плавления (1385°С). Уникальным свойством 7′-фазы является увеличение проч­ности с повышением температуры в широком интервале температур: для нелегированной фазы до 800 °С, а для легированной — еще выше (рис. 36).

Благоприятное влияние AzB фаз на свойства сталей и сплавов связывают с их высокой пластичностью, когерент-

Третий компонент,%tam.) О 200 W 600 800 0C

Рис. 35. Области твердого раствора на основе фазы NisAl при 1100 С для раз­личных легирующих элементов (Р. Де – кер)

Рнс. 36. Влияние температуры испыта­ния на предел текучести