Struktura i właściwości magnetyczne - Instytut Fizyki PAN

W przypadku materiałów objętościowych Fe-Cr obserwowano równieŜ spowolnienie
procesu transformacji fazowej α → σ, na przykład wskutek ich uszlachetnienia
(oczyszczenia) [95], bądź - dodania do nich składnika w postaci Sn [26, 91]. Opóźnienie
procesu transformacji fazy α → σ tłumaczono wytrącaniem Sn na granicy ziaren, a więc
w miejscach nukleacji fazy σ. ZauwaŜono na przykład, Ŝe stop Fe 54 Cr 46 wygrzewany
w T = 993 K przez 30 h uległ transformacji do fazy σ w 97 %, podczas gdy 93 %
transformacja stopu Fe 53.5 Cr 43 –Sn (3.5 at.%) wymagała jego wygrzewania aŜ przez 120 h
[26].
3.2.1 Struktura krystaliczna fazy σ
Faza σ jest fazą międzymetaliczną, co oznacza, Ŝe charakteryzuje się odmienną siecią
krystaliczną, niŜ sieci krystaliczne elementów ją tworzących – Fe i Cr. Oba te pierwiastki
mają strukturę krystaliczną kubiczną, przestrzennie centrowaną (bcc) z 2 atomami
przypadającymi na komórkę elementarną i podobny parametr sieci krystalicznej a,
który w 293 K dla α-Fe oraz α-Cr wynosi odpowiednio: a Fe = 2.8665 Å [98]
oraz a Cr = 2.8846 Å [99].
Faza σ w układzie Fe-Cr krystalizuje w sieci tetragonalnej, której komórka
elementarna zawiera 30 atomów [100]. W komórce tej (patrz rysunek 4), o wymiarach:
c ~ (4.5 – 5.2) Å oraz a ~ (8.8 – 9.6) Å [101] panuje nieporządek topologiczny -
tzn. nie istnieje w niej ścisły trend chemiczny odnośnie lokalizacji atomów Fe i Cr. Atomy te
rozmieszczone są w pięciu połoŜeniach grupy przestrzeni P4 2 /mnm [100, 101], a zatem
istnieje pięć nierównowaŜnych połoŜeń atomów Fe.
Rys. 4. Struktura krystaliczna fazy σ-FeCr.
26