Untersuchungen in den Systemen: Zirkonium-Bor-Kohlenstoff und Zirkonium-Bor-Stickstoff

Zusammenfassung

Die Dreistoffe: Zr−B−C und Zr−B−N werden auf Grund von heißgepreßten bzw. im Lichtbogen geschmolzenen Proben mittels röntgenographischer Pulveraufnahmen sowie Gefügebeobachtungen untersucht. Die Aufteilung der Phasenfelder ist durch die Kristallarten der Randsysteme gekennzeichnet, d. h. es wird keine ternäre Phase gebildet. Die sehr stabile Diborid-Phase hat einen sehr geringen homogenen Bereich und nimmt praktisch weder Kohlenstoff noch Stickstoff auf. Zweiphasenfelder bestehen bei: Zr−B−C zwischen: ZrB₂−C und ZrB₂−B₄C. Im Falle: Zr−B−N sind die Verhältnisse im Zr-armen Gebiet durch die Felder: ZrB₂−BN und ZrN-Mk−BN unterhalb 1600° C gekennzeichnet. Bei dieser Temperatur reagiert in Übereinstimmung mit einem Befund vonL. Brewer undH. Haraldsen ZrN mit BN zu Diborid und Stickstoff.

Die Phase ZrB₁₂ wird als Hochtemperaturphase bestätgt. In Zr-B-Legierungen mit etwa 50 At % B, die bei 1800° C geglüht wurden, tritt die B 1-Struktur mit einem Gitterparameter:a=4,647–4,677 Å auf, der merkwürdigerweise kleiner ist als jener von ZrC. Die meisten Befunde sprechen für eine Zr-reichere Zusammensetzung von “ZrB”; vor allem aber besteht eine erhebliche Löslichkeit von “ZrB” in ZrC bzw. ZrN. Man findet, insbesondere bei: Zr−B−N, Gitterparameter, die einen weitgehenden Übergang von ZrN nach “ZrB” vortäuschen. Die Proben sind jedoch im Mittelgebiet 50 At % Zr, 25 At % B, Rest (C oder N) stets heterogen (α-Zr−Mk+ZrB₂+B 1).