ISSN:
0947-5117
Schlagwort(e):
Chemistry
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Polymer and Materials Science
Quelle:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Thema:
Maschinenbau
Beschreibung / Inhaltsverzeichnis:
Phosphorus in iron and steel - An overview of surface analytical investigations of the segregation behaviour of phosphorus on internal and external iron and steel surfacesThe surface segregation of phosphorus was studied on (100) oriented single crystals of the type Fe—P and Fe—Si-P. Phosphorus shows a strong tendency to enrich at surfaces. The interaction with lattice defects leads to an additional enrichment below the surface. A strong repulsive interaction of phosphorus with segregating silicon can lead to a complete displacement of silicon from the surface region. Equilibrium segregation experiments revealed a segregation enthalpy for phosphorus of -180 kJ/mol for the ternary system Fe—Si—P, this is only slightly lower than the segregation enthalpy of the extremely surface active sulfur in iron anti steel. The strong tendency of phosphorus to enrich at interface in iron and steel is also observed for grain boundaries. The grain boundary segregation of phosphorus was studied for the systems Fe—P, FeC—P, Fe—M—P and Fe—M—C—P with M = Cr, Mo, V, Ti, Nb. The segregation of carbon leads to the displacement of phosphorus. By the presence of carbide forming elements like chromium in the material this positive effect is reduced. Elements, that can tie up phosphorus, like titanium and intermetallic phases, that dissolve phosphorus, -an also reduce the segregation of phosphorus. addition ally a phosphorus segregation to the interface carbide/matrix was observed.
Notizen:
Die Oberflächensegregation von Phosphor wurde an (100) orientierten Einkristallproben vom Typ Fe-P und Fe-Si-P untersucht. Phosphor zeigt eine ausgeprägte Tendenz, sich an Oberflächen anzureichern. Die Wechselwirkung mit Kristalldefekten führt zu einer weiteren Anreicherung des Phosphors unter der Oberfläche. Eine stark abstoßende Wechselwirkung des Phosphors mit ebenfalls segregierendem Silizium kann zu einer vollständigen Verdrängung des Siliziums aus dem oberflächennahen Bereich führen. Phosphor-Gleichgewichtssegregationsuntersuchungen ergaben eine Segregationsenthalpie von -180 kJ/mol für das ternäre Fe—Si—P, d. h. einen nur geringfügig geringeren Wert als für die Segregationsenthalpie des extrem oberflächenaktiven Schwefels in Eisen und Stahl. Die deutliche Tendenz des Phosphors, sich an Grenzflächen von Eisen und Stahl anzureichern, wird auch an Korngrenzen beobachtet. Die Korngrenzensegregation wurde an den Systemen Fe—P FeC—P, Fe—M—P und Fe—M—C—P mit M = Cr, Mo, V, Ti, Nb untersucht. Die Segregation von Kohlenstoff führt zu einer Verdrängung des Phosphors von den Korngrenzen. Liegen im Material jedoch Karbidbildner wie z. B. Chrom vor, so wird dieser positive Effekt des Kohlenstoffs wieder aufgehoben. Elemente, die Phosphor zu binden vermögen, wie z. B. Titan, vermindern die Korngrenzensegregation von Phosphor ebenso wie phosphorlösende intermetallische Verbindungen. An der Grenzfläche zwischen Karbiden und der Matrix wurde ebenfalls Phosphor-Segregation beobachtet.
Zusätzliches Material:
12 Ill.
Materialart:
Digitale Medien
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/maco.19950460506
Permalink
