Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Коэффициент термического расширения cилицидов марганца

31.05.2019

Термическое расширение силицидов марганца изучалось лишь в единичных работах. При этом наиболее систематический материал был получен (в области температур от 0 до 900° С) дилатометрическим методом в работах Давыдова и соавторов, правда, для технически чистых и чаще всего гетерофазных сплавов.

Исследование сплава, содержащего 8,53% Si, т. е. 15,2% (ат.) Si, что соответствует R-фазе, показало, что его коэффициент термического расширения вплоть до 830° С монотонно растет с увеличением температуры: aR10в6 = 18,0+10,63*10в-3 t+15,7*10в-6 t2 град-1.

Далее выяснилось, что вблизи 830° С на политерме a(T) имеет место резкая аномалия, очевидно, отражающая условия перитектоидного распада R-фазы.

Термическое расширение Mn3Si изучалось на образце, содержащем 14,33% Si. Полученные при этом дилатограммы отожженных и закаленных (от 800° С) образцов дали четкие указания на наличие фазового превращения Mn3Si, развивающегося между 600 и 700° С. Его растянутость по температурной шкале, очевидно, обусловлена чисто кинетическими особенностями процесса,

Дальнейшее подтверждение этого превращения авторы получили, изучая термическое расширение гетерофаз-ных сплавов с 11,49; 16,07 и 17,35% Si, т. е. содержащих Mn3Si в качестве фазовой составляющей.

Экспериментальные данные о термическом расширении Mn3Si между 0 и 550° С могут быть обобщены формулой
Коэффициент термического расширения cилицидов марганца

Выше точки превращения политерма a(T) имеет сложный характер.

Для сплавов, содержащих 22,0 и 28,69% Si, т. е. не слишком отличающихся по составу от Mn5Si3 (23,46% Si), было установлено монотонное возрастание а с увеличением температуры. Усредняя полученные результаты, нетрудно найти, что между 0 до 900° С

Сведения о коэффициенте термического расширения моносилицида (33,85% Si) получали интерполяцией результатов, относящихся к сплавам с 28,69 и 35,30% Si. Оказывается, что здесь между 0 и 900° С приемлемо выражение

Следует заметить, что Журавлев и Степанова изучали температурную зависимость постоянных решетки кристаллов MnSi, присутствующих в гетерофазных образцах, содержащих, помимо моносилицида, неизвестные фазовые составляющие (в количествах от 5 до 10%). При этом они установили, что между 20 и 800° С а=Т. Из их экспериментальных данных следует, что 10в6aMnSi = 16,3 град-1. Хотя эти результаты оказываются близкими к данным для средней температуры измерений (a400°С = 16,8*10в-6 град-1), однако сам факт линейного роста постоянных решетки и независимости а от температуры делает эти результаты сомнительными.

Более надежные данные о термическом расширении MnSi в последнее время были получены в работе Андреевой и Калишевич, в которой изучались (дилатометрически) однофазные препараты (между 0 и 800°С). При этом выяснилась приемлемость зависимости

лишь немногим отличающейся от установленной Давыдовым.

Надежные сведения о свойствах высшего силицида марганца (~ 47% Si) отсутствуют. Можно лишь предложить грубо оценочное выражение (0—900°С):

полученное усреднением данных Давыдова, относящихся к гетерофазным препаратам, содержащим 40,87 и 55,01% Si.

Результаты, полученные в исследованиях Давыдова и соавторов, обобщены на рис. 35. Как видно из приведенных на нем изотерм, здесь в отличие от сплавов хрома с кремнием, наблюдается монотонное снижение коэффициентов термического расширения с ростом содержания в препаратах кремния. Это, очевидно, является следствием малой эффективности связей между атомами марганца и большой ролью более прочных и жестких связей между разноименными атомами.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: