Études sur le carbure de bore iii. domaine d'existence de la phase carbure de bore

• Published in: Journal of the less-common metals 1978-06, Vol.59 (2), p.139-152
• Main Authors: Bouchacourt, M., Thevenot, F., Ruste, J.
• Format: Article
• Language: fre
• ISSN: 0022-5088
• DOI: 10.1016/0022-5088(78)90126-1

Nous avons étudié dans ce travail le domaine d'existence de la phase carbure de bore dans le système bore-carbone pour des échantillons fondus sous vide secondaire (canon à électrons). Nous avons utilisé des méthodes métallographiques, radiocristallographiques, et une étude de microdureté. Les metallographies et l'analyse des phases à la microsonde électronique ont permis de limiter le domaine de solution solide entre 9- 0 et 20 at.% de carbone. Le carbure de bore présente une fusion congruente et forme une eutexie avec du graphite dans le domaine riche en carbone, et une peritexie avec une solution solide riche en bore (tentative d'interprétation) dans le domaine riche en bore. Dans la phase du carbure de bore l'étude radiocristallographique montre que le volume de la maille diminue quand la teneur en carbone augmente. La microdureté Knoop croît régulièrement avec la teneur en carbone et atteint un maximum HK 200g = 2840 ± 60 kg mm −2 (après polissage électrolytique) pour 20 at.% de carbone (limite d'existence de la phase carbure). We have studied the boron carbide phase homogeneity range in the boron-carbon system. The samples have been electron beam melted and characterised by electron microprobe analysis, metallographic techniques, X-ray diffraction and Knoop microhardness measurements. Metallographic investigations, together with the electron microprobe phase analysis, show that the boron carbide phase exists in the homogeneity range 9–10 and 20 at.%C. Boron carbide melts congruently and forms a eutectic between carbon rich compounds and graphite. For the boron-rich compounds we assume the existence of a peritectic transformation with a solid solution of carbon in the β-rhombohedral boron structure. When the carbon content increases, within the homogeneity range of boron carbide, X-ray data and Knoop microhardness measurements show that the crystal lattice dimensions decrease and the microhardness increases regularly with an extreme value of HK 200g of 2840 ± 60 kg mm −2 for 20 at.%C (after electrolytic etching).