Взаимодействие карбид ванадия-углерод

В системе ванадий — углерод достоверно установлено существование двух карбидов — низшего VaC и монокарбида VC с довольно широкой областью гомогенности и практически недостижимым стехиометрическим составом.

В работе показано, что монокарбид ванадия плавится по перитектической реакции при 2700±50°С. Однако также имеется противоречивое указание на то, что между карбидом ванадия состава VC0,85 и углеродом возможно образование эвтектики с температурой плавления 2625±6°С.

Наиболее достоверными следует считать, что монокарбид ванадия состава VC0,90 плавится при 2800±20°С конгруэнтно и образует с углеродом эвтектику. Эвтектическая точка лежит при 50% (ат.) С и 2750°С. На рентгенограммах сплавов, содержащих свыше 52% (ат.) С, появляются наиболее характерные линии, принадлежащие графиту.

Жидкий ванадий в контакте с графитом науглероживается значительно интенсивнее, чем металлы IV группы. Более интенсивное науглероживание ванадия и других жидких металлов V группы в контакте с графитом по сравнению с металлами IV группы объясняется тем, что карбиды металлов V группы термодинамически менее стойки и легко растворяются в соответствующем металле, а тонкая пленка карбида (если она образуется) мало препятствует науглероживанию металла.

При электродуговой наплавке ванадия на графит на границе графит — металл образуется карбидный слой (V2C) толщиной 0,22 мм. Основная масса наплавленного металла обладает при этом двухфазной структурой дендритного типа, состоящей из твердого раствора углерода в ванадии и карбида ванадия (рис. 32). Эти исследования еще раз подтвердили, что карбид ванадия интенсивно растворяется в жидком металле и не является барьером для проникновения углерода в расплавленный металл.