Диаграмма состояния системы железо – сера (Fe-S)

Диаграмма состояния системы достаточно подробно исследована только в области составов до 50 % (ат.) S из-за большого различия в физико-химических свойствах компонентов.

В сплавах системы образуются два соединения: FeS и FeS2. Моносульфид железа обладает довольно широкой областью гомогенности. При 1365°С в сплавах протекает кататектическая реакция: δ↔γ + ж. Максимальная растворимость серы в γ-твердом растворе составляет 0,09 % (ат.), или 0,05 % (по массе). При 988°С кристаллизуется эвтектика γ+ FeS; эвтектическая точка расположена при 44 % (ат.) S. При 913 °С протекает перитектоидное превращение γ+FeS↔a. Максимальная растворимость серы в α-Fe составляет 0,035 % (ат.). растворимость серы в α-Fe в зависимости от температуры хорошо описывается уравнением: lgS = —3800/7+1,44, где Τ — температура, К; S — сера, % (но массе). Теплота растворения серы в cc-Fe определена равной 405 ±260 кДж/кг.

Фаза FeS при содержании свыше 51 % (ат.) S обладает структурой типа NiAs (В8). Периоды решетки типа NiAs в сплаве с 50 % (ат.) S: a = 0,345 им; с=0,588 нм, c/a =1,70.

Фаза FeS2 существует в виде двух модификаций: кубического пирита (типа С2) и ромбического марказита (типа С18). Период решетки пирита а=0,5405 нм; периоды решетки марказита: а=0,4445 нм; b = = 0,5425 нм; с=0,3388 нм. Температура превращения марказита в пирит при нагреве 365 °С.

Источники:
1. Диаграммы состояния двойных и многокомпонентных систем на основе железа. Банных О. А., Будберг П.Б., Алисова С. П. и др. Металлургия, 1986 г.
2. Двойные и многокомпонентные системы на основе меди. под ред. Шухардина С.В. Наука, 1979 г.
3. Диаграммы состояния двойных металлических систем ред. Лякишева Н.П.Машиностроение, 1996-2000 г.