Phase stabilities of transition metal carbides and nitrides investigated by reaction diffusion

Institute for Chemical Technology of Inorganic Materials, Vienna University of Technology, Getreidemarkt 9/161, A-1060 Vienna, Austria.

Abstract

The formation of phase bands in diffusion couples of restricted diffusion geometry is described for the systems V-C, Nb-C, Ta-C and Nb-N. The thickness of the phase bands is a function of the thickness of the diffusion couple and the composition of the starting material. Appropriate choice of these parameters allows that the phase band thickness can be increased and that a better characterization of phase equilibria by means of metallography and electron-probe microanalysis can be achieved as compared to bulk samples. Results for the ζ phases in the carbide systems as well as for the congruent formation of η-NbN from δ-NbN are given.

Résumé

Le développement des couches de diffusion est représenté pour certaines phases dans les systèmes V-C, Nb-C, Ta-C et Nb-N. Les couples de diffusion ont une géométrie de diffusion limitée. L'épaisseur des bandes dépend de l'épaisseur de l'échantillon ainsi que de la composition du matériau initial. Un choix approprié de ces paramètres permet d'élargir les bandes de diffusion et offre donc une meilleure caractérisation des équilibres de phases par métallographie et microsonde électronique (par rapport à des échantillons massifs). Les résultats concernant les carbures ζ dans les différents systèmes ainsi que le développement congruent de la phase η-NbN à partir de δ-NbN sont présentés.