Взаимодействие тугоплавких металлов с редкоземельными металлами

Рассмотрение характера физико-химического взаимодействия между этими группами металлов в рамках настоящей монографии представляет интерес не только потому, что среди редкоземельных элементов имеются металлы с высокой температурой плавления, но и в связи с высокой термодинамической активностью редкоземельных металлов, особенно по отношению к примесям внедрения, которые могут успешно использоваться при рафинировке и модифицировании сплавов тугоплавких металлов. Как и следовало ожидать, в соответствии с имеющимися данными о факторах растворимости при исследовании взаимодействия металлов IVA, VA и VIA групп с редкоземельными металлами обнаружены широкие области расслоения (отсутствия растворимости) в жидком и твердом состояниях из которых производят задвижки чугунные. Это обстоятельство, а особенно большое сродство редкоземельных металлов к кислороду значительно облегчают процесс рафинировки тугоплавких металлов редкоземельными металлами, которые действуют как раскисляющий флюс. При исследовании взаимодействия редкоземельных металлов с металлами IVA группы области не смешиваемости в жидком состоянии установлены в системах титан — лантан, титан — церий, титан — неодим. Отсутствие сплавления предполагается также у титана с празеодимом и диспрозием. Система титан — гадолиний, эвтектического типа. Системы эвтектического типа образует большинство редкоземельных металлов с цирконием и гафнием. Добавки редкоземельных металлов, как правило, незначительно повышают температуру полиморфного превращения титана, циркония и гафния. При взаимодействии редкоземельных металлов с металлами IVA группы (титаном, цирконием и гафнием) металлических соединений не образуется. Растворимость редкоземельных металлов в обеих модификациях титана, циркония и гафния невелика, хотя значительно выше, чем в металлах VA VIII групп периодической системы. По данным растворимость при 600°С тана в а-титане составляет 1,5 вес.% (0,4 ат.%), церия -1,2, неодима — около 1,8 вес.% (0,6 ат. %).