6. ВСЕ про Sm-Co, Sm-Co-Cu, Sm-Fe

   1. Диаграмма Sm-Co.

Политипия или политипизм (от греч. πολύτίποσ, поли — много, типос — форма, образец) — явление существования у элементов или соединений двух или более структур с разной последовательностью укладки кристаллографически сходных плотноупакованных слоёв или слоистых «пакетов» атомов. Является частным случаем полиморфизма. Структуры, имеющие различный порядок укладки сходных слоёв называют политипами.

В плоскости плотноупакованного слоя политипы имеют одинаковый параметр решётки, в перпендикулярном направлении периоды различны и кратны расстоянию между соседними осями. Для обозначения политипов на основе плотноупакованного слоя используют несколько систем, среди которых наиболее компактной (хотя и неоднозначной для многослойных политипов с одинаковым числом слоёв при разной последовательности их укладки) является система Л. С. Рамсделла. В ней цифрой указывается число слоёв или пакетов в одной элементарной ячейке, а буквой C, H, R или T обозначается симметрия решётки, так как порядок укладки слоёв однозначно её определяет. Политипы на основе плотноупакованного слоя могут иметь кубическую (C), гексагональную (H), ромбоэдрическую (R) и тригональную (T) решётки. Например, трёхслойный политип с кубической симметрией обозначается как 3C, а шестислойный гексагональный политип — 6H.

Диаграмма состояния Со—Sm (рис. 39) в полном интервале кон­центраций изучена и подробно описана в работах |1, 2|.

Сплавы синтезировали в корундовых тиглях в высокочастотной печи в атмосфере Аг, а затем переплавляли в дуговой печи и гомоге­низировали в эвакуированных кварцевых ампулах, используя Со чистотой 99,90 % (по массе) и Sm чистотой 97,7 % (по массе). Исследование выполняли с помощью дифференциального термическо го, рентгеноструктурного и микроскопического анализов. Основыва­ясь на экспериментальных данных работ |1, 2], в работе [31 диаг­рамма Со—Sm была построена расчетным путем. Учитывая разброс экспериментальных данных, авторы работы |3| отмечают довольно хорошее соответствие полученных результатов.

В системе Со—Sm образуется семь двойных соединений: Co₁₇Sm₂, Co₅Sm, Co7Sm2, Co₃Sm, Co₂Sm, Co₄Sm₉ и CoSm₃. Только два из них Co17Sm₂ и CoSm₃ образуются из расплава при температурах 1335 и 700 'С соответственно [1, 2]. Все остальные соединения образуются по перитектическим реакциям:

Ж + Co₁₇Sm₂ – Co5Sm при 1320 'С И. 2], 1309 °С ;

Ж + Co5Sm – Co7Sm₂ при 1240 *С , 1215 *С |3|;

Ж + Co₇Sm₂ - Co₃Sm при 1200 'С 1182'С [31;

Ж + Co3Sm – Co2Sm при 1075 'С [1, 2], 1046 'С [3];

Ж + CoSm3 -Co₄Sm9„ при 610 °С [1, 2], 585 "С (31.

В работе (41 указано на существование еще одного соединения в системе Со—Sm Co₁₉Sm₅, которое образуется по перитсктической реакции Ж +Co₅Sm - Co_I9Sm₅ при температуре 1260 'С и распадает­ся по эвтектоидной реакции Co19Sm₅ - Co₇Sm₂ + Co5Sm при темпера­туре несколько ниже 1200 "С.

В системе протекают три эвтектические реакции:

Ж - (aСо) + Co17Sm₂ при 1325 *С Ш. 1356 *С [31;

Ж - Co₂Sm + Co₄Sm₉ при 600 "С 11 ], 585 *С [31;

Ж - C03Sm + (aSm) при 630 'С [1|, 634 °С [31.

Соединения Co7Sm2 (5—7), Co5Sm [4], Co₁₉Sm₅ [4], Co_I7Sm (1,8| существуют в двух модификациях. Соединения Co₅Sm |1, 2, 7, 9—12| и Co_I7Sm₂ II, 2, 7, 9, 101 при высоких температурах имеют неболь­шие области гомогенности. Согласно работам 14, 7] в пределах этих областей существуют структуры с упорядочением.

В соответствии с работами [11, 13, 14) фаза Co5Sm стабильна при нагреве только до 600—750 "С, однако в работе [15] распад этого соединения не подтвержден. В работе [9] на основании металлогра­фического исследования указывается, что максимальная раствори мость Sm в фазе Co₅Sm наблюдается при температуре 1200 С (при этом состав соединения соответствует формуле Co_4,8Sm). При темпе ратуре выше 1237 °С растворимость Sm значительно уменьшается так, что перитсктическое превращение при температуре 1320 "С происходит в точке, соответствующей составу С05,₆Sm. В работе [121 определены границы области гомогенности соединения Co₅Sm в интервале температур 1200—800 °С, причем растворимость Sm в Co₅Sm увеличивается при понижении температуры (в отличии от [9]) и составляет 0,098-0,118 % (ат.) при температуре 800 ^вС.

Взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии прак­тически отсутствует.