ארבע הצורות העיקריות של דיאגרמת המצב הבינארי של טיטניום

Mar 13, 2024

על פי הסיווג של קורנילוב II, קיימות ארבע צורות עיקריות של דיאגרמות פאזה של מערכות בינאריות של שברים עשירים בטיטניום.

בראשון, הן (סריג משושה מסודר בצפיפות) והן (סריג מעוקב במרכז הגוף) הן מערכות פתרון מוצק רציפות (איור א). יש רק שתי מערכות בינאריות כאלה, מערכות Ti-Zr ו-Ti-Hf. הסיבה לכך שטיטניום יוצר תמיסה מוצקה ומתמשכת עם זירקוניום והפניום היא שטיטניום, זירקוניום והפניום הם יסודות מאותה קבוצה בטבלה המחזורית, ולאטומים שלהם אותו מבנה אלקטרוני חיצוני, אותו סוג של סריג. רדיוסים אטומיים דומים. ניתן לדמיין שהמערכת הטרינרית של Ti-Zr-Hf תהווה גם פתרון מוצק רציף טרינרי.

בסוג השני, הוא פתרון מוצק רציף והוא מערכת פתרון מוצק סופית (איור ב). ישנן ארבע מערכות בינאריות כאלה, שהן Ti-Mo, Ti-V, Ti-Nb ו-Ti-Ta. כמו Mo, V, Nb, Ta, לארבע המתכות הללו יש רק סוג גביש אחד, כלומר, סריג מעוקב במרכז הגוף, אז יש להם רק אותו סוג גביש עם -Ti יוצרות תמיסה מוצקה רציפה, ועם השורות הצפופות של סריג משושה של aTi על היווצרות תמיסה מוצקה מוגבלת, כאשר טיטניום ואלומיניום, ונדיום, ניוביום, טנטלום המורכב מסגסוגות מרובות, יהוו גם מגוון של הוא תמיסה מוצקה רציפה ועבור תמיסה מוצקה מוגבלת.

pure titanium platepure titanium platepure titanium plate

 

 

שלישית, במצב מוצק, תגובות הכללה והיווצרות של מערכת תרכובות מתכת אחת או כמה (איור ג). המערכות הבינאריות היוצרות דיאגרמת פאזה זו הן Ti-Al, Ti-Sn, Ti-Ce, Ti-B, Ti-C וכן הלאה. לשלוש המערכות הראשונות יש מרווח פתרונות מוצק רחב, שחשוב בסגסוגות טיטניום עמידות בחום.

התגובה הרביעית, מצב מוצק אוטקטית ויצירת מערכת תרכובות מסוימות (איור ד). דוגמאות למערכת בינארית Ti-Sc, Ti-Cr, Ti-W, Ti-U, Ti-Mn, Ti-Fe, Ti-Co, Ti-Ni, TiCu, Ti-Pd, Ti-Pb.

בטבלה המחזורית של יותר מ-100 יסודות, יכולה ליצור מערכת בינארית עם דיאגרמת פאזה טיטניום יש יותר מ-70, יש כ-50 ~ 60 נתוני מחקר.