Металлопрокат
Металлоконструкции
Обработка металла
Систему марганец—азот впервые рентгенографически изучал Хегг; кроме того, некоторые данные по этой системе приведены Шенком и Кортенг-рэбером, которые исследовали изотермы давления при равновесии между марганцем и азотом; Оксенфельдом, Гийе и Уайртом, которые проводили магнитные измерения; Цвиккером. Равновесная диаграмма, предложенная Цвиккером, приведена на рис. 91.
Имеются три интерметаллические фазы—нитриды Mn4N, Mn2N и Mn3N2.
Mn4N имеет небольшую область гомогенности и устойчив до ~ 1000°. Элементарная ячейка представляет собой гранецентрированный куб, а — 3,865 А (Цвиккер) или 3,874А (Шенк и Кортенгрэбер). Цвиккер обнаружил слабые сверхструктурные линии, соответствующие отражениям от граней (100) и (110). Соединение ферромагнитно, и Гийе и Уайрт приводят значение точки Кюри 4С5°.
Mn2N имеет гексагональное строение; область гомогенности — от 9 до 12% (вес.) N при 400°. По данным Хегга, постоянные решетки растут при увеличении содержания азота от а = 2,773 А, с/г = 1,630 при 9,2% (вес.) N2 до а = 2,828 А, с/а = 1,601 при 11,9% (вес,) N2. Шенк и Кортенгрэбер приводят значение а = 2,787 А, с/а = 1,61, а Цвиккер а = 2,77в8 А, с/а = 1,62. Mn3N2 имеет область гомогенности от 13,5 до примерно 15% (вес.) N2. По данным Хегга, параметры тетрагональной решетки изменяются от а = 4,194 А, с/а = 0,961 при 13.5% (вес.) N2 до а = 4,207 А, с/а = 0,9815 при 14% (вес.) N2. Цвиккер дает значения: а = 4,205 А, с/а = 0,96. Все исследователи считают, что данная фаза немагнитна.
Азот имеет относительно небольшую растворимость как в α-, так и в β-марганце и снижает температуру α→β и β→γ-превращений. По данным Цвиккера, азот хорошо растворяется в у марганце; этот твердый раствор распадается по эвтектоидной реакции ~480° на α-марганец и Mn4N. Однако Хегг, а также Гийе и Уайрт подвергают сомнению существование γ-твердого раствора в широком интервале концентраций и предполагают наличие высокотемпературной области гомогенности Mn4N.
При добавлении азота к марганцу, по-видимому, происходит стабилизация гранецентрированной кубической структуры так же, как это наблюдалось в сплавах марганца, например с медью, германием, галлием и никелем. Поэтому следует ожидать широкую γ-фазовую область; соединение Mn4N при высоких содержаниях азота в этой области соответствует полностью упорядоченной структуре.