химический каталог




Карбонильное железо

Автор В.Л.Волков, В.Г.Сыркин, И.С.Толмасский

ать на вероятность того факта, что в аппарате разложения в присутствии паров аммиака углерод связывается с железом не в фазе Fe3C, а в высокодисперсной фазе Fe2C. При 100—150 °С начинается коагуляция частиц этой фазы до размеров, дающих рентгеноаморф-ную дифракционную картину. При 250—300 °С можно предположить протекание реакции Fe2C -f Fe = Fe3C, приводящей к исчезновению рентгеноаморфного галло и появлению линий цементита. Подобные превращения при

89

этих же температурах были отмечены при отжиге в вакууме железных порошков, предварительно обработанных парами СО.

Анализ интенсивности линий цементита Fe3C, образующегося при отжиге карбонильных порошков при 300 °С, их размытие и набор индексов отражений показывают, что аналогичные кристаллики цементита образуются в закаленной стали при температурах ее отпуска лишь порядка 500—600 °С.

На рентгенограммах некоторых порошков карбонильного железа кроме размытых линий, соответствующих отражениям решетки а-железа, присутствуют весьма слабые и размытые линии, которые выявляются лишь при съемке образцов в монохроматическом излучении- Инди-цирование этих слабых линий показало, что они соответствуют отражениям от плоскостей решетки с гранецентри-рованной ячейкой. По-видимому, подобные отражения, принадлежащие фазе с гранецентрированной ячейкой и близкие по положению к линиям аустенита и были отнесены Пфайлем и другими исследователями к линиям аустенитной фазы.

Однако отжиг порошков не приводит к исчезновению линий фазы с гранецентрированной ячейкой, как это следовало бы ожидать для аустенитных отражений. Наоборот, при температуре отжига порошков 300 °С и выше эти отражения становятся более интенсивыми, их размытие снимается: появляются линии (311) и (222), ранее незаметные.

Расчет линий фазы с гранецентрированной ячейкой показывает, что эти линии обусловлены наличием в порошках карбонильного железа не аустенита, а нитрида железа y-Fe4N.

Вероятно, что образование карбидной фазы и твердого раствора углерода в решетке а-железа может происходить за счет диффузии углерода в решетку железа. Диффузионный механизм образования этих фаз подтверждается тем фактом, что если процесс разложения Fe(CO)5 и кристаллизации частиц карбонильного железа происходит в отсутствии паров аммиака, то карбидная фаза и а-феррит в порошках отсутствуют. Углерод же находится в частицах порошков в виде графита. Известно, однако, что в присутствии атомов азота скорость диффузии углерода в железо резко возрастает.

90

?

п

W

60

300

Слоистое «луковичное» строение частиц порошка отображает картину распределения фаз по сечению частиц: концентрические слои а-феррита (светлые слои) чередуются со слоями из смеси карбидной и нитридной фаз (темные слои).

Интерференционные линии а-феррита на рентгено- -

граммах порошка карбониль- Рис. 30. Изменение разыеров бло,

НОГО Железа Весьма СИЛЬНО ков D " микродеформаций решетки „ .8 карбонильного железа в зависи-

размыты. 1 армоническии мости от температуры его отжига

анализ распределения интенсивности по ширине размытых линий показал, что блоки когерентного рассеяния рентгеновских лучей а-феррита весьма малы (D —60 °С), а кристаллическая решетка а-феррита имеет весьма большие значения микродеформаций (е » 5-10~3).

На рис. 30 приведены температурные зависимости изменения величин D и е при часовом отжиге порошков в вакууме. Видно, что температура начала уменьшения микродеформаций решетки а-феррита совпадает с началом карбидных превращений (~250 °С), интенсивный же рост блоков начинается при температурах, соответствующих окончанию коагуляции кристалликов цементита и выделению углерода из твердого раствора.

В этом же температурном интервале происходят интересные изменения интегральных интенсивностей отражений а-феррита. Эти изменения не связаны с изменением характеристической дебаевской температуры в процессе отжига порошков, поскольку проведенный предварительный анализ показал ее равенство для неотожженного и отожженного при 400 °С порошков карбонильного железа.

Температурная зависимость среднеквадратичных сдвигов атомов железа из положений равновесия (статические искажения решетки), вычисленных из отношения интегральных интенсивностей линий карбонильного железа и эталона, приведена на рис. 31. Как видно из рисунка, в интервале температур отжига 250—300 °С наблюдается аномальное увеличение статических искажений. При

91

№1

0.11 0,10

0,9 0,8

100 150 200 250 300 t°c

Mo,'/9 /2,5

/2,0

11,5 11,0

Рис. 31. Зависимость у u2 и Uo от температуры отжига для карбонильного железа

температуре отжига выше 300 °С статические искажения решетки быстро снимаются.

Таким образом, в области температур 250—300 °С в порошках карбонильного железа происходят тесно связанные между собой структурные превращения: коагуляция карбидной фазы, уменьшение микродеформаций и рост статических искажений; при 300 °С и выше образование относительно крупных кристаллов цементита Fe3C, выделение углерода из решетки а-феррита, рост блоков и снятие статических искажений.

Очевидно, что наличие микроискажений и статических искажений в кристаллической решетке порошков карбонильного железа связано в основном с образованием карбидной фазы при формировании частиц карбонильного железа. Можно предположить, что кристаллическая решетка карбидной фазы Fe3C не обособлена от кристаллической решетки а-феррита, а когерентно связана с ней. Разница в кристаллографических параметрах решеток а-феррита и карбида железа когерентной сопряженности должна приводить к искажению кристаллической решетки а-феррита.

В процессе отжига частиц карбида, начиная с 250 °С когерентная сопряженность решеток а-феррита и карбида нарушается, что приводит к уменьшению микронапряжений в решетке а-феррита. Однако этот же процесс, приводящий к обособлению карбидных частиц, приводит к созданию дисперсионных искажений, приводящих к увеличению статических сдвигов атомов железа. Достоверность наличия и аномального измен

страница 23
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65

Скачать книгу "Карбонильное железо" (2.52Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
диагностика и ремонт фанкойлов в московской области
ручки -скобы для дверей
cxm а8
топер на кровать цена

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(21.09.2017)