Термодинамический анализ стабильных и метастабильных равновесий в сплавах Fe-Mn-C с целью прогнозирования устойчивости материалов на их основе к разрушению в активных углеродсодержащих газовых средах

Зайцев, А.И.; Шапошников, Н.Г.; Арутюнян, Н.А.; Родионова, И.Г.

Авторы: Зайцев А.И., Шапошников Н.Г., Арутюнян Н.А., Родионова И.Г.
Журнал: Журнал физической химии
Том: 84
Номер: 1
Год издания: 2010
Издательство: ФГБУ "Издательство "Наука"
Местоположение издательства: Москва
Первая страница: 18
Последняя страница: 23
Аннотация: Произведен термодинамический расчет и анализ фазовых превращений и реакций в системе Fe-Mn-C с учетом всех возможных как стабильных, так и метастабильных состояний. Особое внимание уделено концентрационно - температурному диапазону существования карбидов цементитного типа, ответственных за «самопроизвольное превращение металла в порошок». Установлено, что при наиболее характерной для самопроизвольного превращения металла в порошок температуре 873 К цементит комплексного состава (Fe1-yMny)3C является стабильной фазой. На диаграмме состояния Т=873K присутствуют широкие поля равновесия цементита с α - фазой и графитом, α - твердым раствором, α и γ -фазами, а также γ - твердым раствором. Повышение температуры до 973 К приводит к некоторому сужению и деформации области стабильности (Fe1-yMny)3C. Исчезают поля равновесия цементита с оцк – твердым раствором. Расчет энергии Гиббса образования (Fe1-yMny)3C для разных концентраций марганца на металлической подрешетке из различных исходных компонентов при 873К и 973 К показывает: энергия Гиббса образование цементита из элементов становится отрицательной при содержаниях марганца в сплавах Fe-Mn yMn ~ 0.035 (~3,5% Mn) и yMn ~ 0.01 (~1,0% Mn) при Т=873 и 973 К соответственно. При yMn ~ 0.065 (~6,5% Mn), и yMn ~ 0.03 (~3,0% Mn) и Т=873, 973 К соответственно (Fe1-yMny)3C становится устойчивым относительно графита и оцк – твердого раствора Fe-Mn. Наконец, при достижении концентраций yMn ~ 0.07 (~7,0% Mn) (Т=873 К), и yMn ~ 0.035 (~3,5% Mn) (Т=973 К) цементит комплексного состава приобретает стабильность относительно распада с образованием γ - фазы и углерода. Полученные результаты свидетельствуют, что при доведении концентрации марганца до 8-12%, по всей видимости, возможно создание металлических материалов на основе железа устойчивых к разрушению в активных углеродсодержащих газовых средах. Получено экспериментальное подтверждение сделанного вывода.
Добавил в систему: Арутюнян Наталия Анриевна

	ИСТИНА	Войти в систему Регистрация
	ИСТИНА ИНХС РАН
	Главная Поиск Статистика О проекте Помощь

ИСТИНА

ИСТИНА ИНХС РАН