Металлопрокат
Металлоконструкции
Обработка металла
Система марганец—германий систематически исследовалась Цвиккером, Яном и Шубертом; равновесная диаграмма приведена на рис. 77.
При введении германия наблюдается поразительный эффект снижения температуры α→β- и β→γ-превращений, причем и β- и γ-твердые растворы марганца становятся устойчивыми при низких температурах в определенных интервалах состава. Максимальная растворимость германия в β-марганце составляет ~ 8 %.
Около 13% (атомн.) Ge растворяется в γ-марганце, причем растворимость падает при охлаждении до граничного значения, равного 10% (атомн.) при 400°. Наблюдается незначительная растворимость марганца в германии.
Цвиккер показал, что несмотря на то, что структура твердого раствора γ-марганца представляет собой гранецентрированный тетраэдр, при охлаждении наблюдается переход в гранецентрированную кубическую структуру при 850° в сплавах, содержащих 14,1 и 15,8% (вес.) Ge. В этом отношении сплавы системы марганец—германий ведут себя аналогично сплавам систем марганец—медь и марганец—галлий.
Обнаружены четыре интерметаллических соединения. Mn3,25 Ge образуется по перитектической реакции при 900° и 23,8% (атомн.) из марганца и расплава. Структура типа DO19, параметры а = 5,33в6±5 А, с= 4,36в5±5 А.
Mn5Ge2 образуется при 920° и 28,6% (атомн.) Ge. Имеет структуру типа B8, изоморфную с NiAs. Аллотропическое превращение из высокотемпературной модификации в низкотемпературную наблюдается при 630°.
Mn5Ge3 образуется при 932° и 37,5% (атомн.) Ge Цвиккер, Ян и Шуберт не определили структуры этого соединения. Последняя работа Кастеллик показала, что эта фаза имеет упорядоченную структуру типа D88, а = 7,170 ± 0,006 кХ, с = 5,043 ± 0,004 кХ и с/а = 0,703.
Mn3Ge2 образуется при 50,5% (атомн.) и 745° по перитектической реакции из Mn5Ge2 и расплава. Структура также полностью не описана. Имеются эвтектики из: a) Mn3,25 Ge и Mn5Ge3 при 897° и 24,5% (атомн.) Ge; б) Mn5Ge3 и Мn5Gе2 при 915° и 29% (атомн.) Ge; в) Mn3Ge2 и Ge при 697° и 52,5% (атомн.) Ge. Даунинг и Кубикотти, исследовавшие температуру плавления сплавов, богатых германием, приводят для последней эвтектики: температуру 715°.
При введении германия структура марганца меняется от тетраэдрической к кубической.
Цвиккер и другие нашли, что фаза Mn5Ge3 и низкотемпературная модификация фазы Mn5Ge2 представляют собой сильные ферромагнетики.