Диаграмма состояния системы железо - кислород - хром (Fe-O-Cr)

В качестве исходных материалов использовали электролитическое железо и электролитический хром. Для приготовления сплавов расплавляли электролитическое железо в вакууме, подавали аргон под давлением, немного превышающим атмосферное, насыщали расплав кислородом, добавляя оксид железа FeO, а затем вводили хром.

В системе обнаружены следующие фазы:

1)   хромит — твердый растворFc304 в FeO-Cr203 типа кубической шпинели с периодом решетки, изменяющимся от 0,823 до 0,830 нм в зависимости от содержания Fe3O4,

2)   дефектная шпинель, состав которой является средним между Сг304 и FeO-Cr203; это соединение стабильно при высоких    темпера

3)  твердый раствор Сr3O4;

4)  твердый раствор железо — хром.

В тройной системе обнаружена область несмешиваемости, простирающаяся от стороны хром — кислород до стороны железо — кислород. Характер нонвариантных реакций в системе точно не установлен. Предполагают, что дефектная шпинель образуется по перитектической реакции из жидкости и FeO-Cr2O3. Установлено существование тройной эвтектики, которая кристаллизуется при 1500 ° С и содержании (по массе) около 8 % Сr и 0,015 % О и состоит из твердого раствора железо—хром, Сr3O4 и дефектной шпинели. При увеличении концентрации хрома растворимость кислорода в расплаве железо — хром уменьшается, достигая минимума 0,017; 0,025 и 0,034 % (по массе) О и температурах 1550,   1600 и 1650° С соответственно при содержании 6 % (по массе) Сr. При увеличении содержания хрома растворимостькислорода при тех же температурах увеличивается и при 40 % (по массе) Сr достигает 0,057; 0,073 и 0,095 % (по массе) О.

При содержании в сплавах более 7% (ат.) существует соединение Сr2O3. В работе определено также влияние хрома на положение монотектической горизонтали системы железо — кислород. При содержании — 3 % (ат.) Сr температура двойной монотeктики снижается от 1528 до 1510° С и остается постоянной до 10% (ат.) Сr. В равновесии с расплавом железо — хром находятся хромит (FeCr)3O4 и Сr2O3.

 

 

    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.