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 средахстатья

Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 16 февраля 2016 г.

Работа с статьей


[1] 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 / А. И. Зайцев, Н. Г. Шапошников, Н. А. Арутюнян, И. Г. Родионова // Журнал физической химии. — 2010. — Т. 84, № 1. — С. 18–23. 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.

Публикация в формате сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл скрыть