Влияние примесей на свойства сплавов платины

Кремний. В системе платина - кремний было обнаружено три промежуточных фазы: Рt₅Si2, Рt2Si и РtSi. Между твердым раствором кремния в платине, содержащим до 0,2% по массе Si (1,4 ат.%), и соединением Рt₅Si2 обнаружена низкоплавкая эвтектика. Температура эвтектики - 830˚С, эвтектическая точка - 4,2% по массе Si (23 ат.%). Незначительные примеси кремния делают сплавы платины красноломкими, хрупкими и непригодными к обработке.

Алюминий. Подобно кремнию, он вызывает красноломкость сплавов платины, образуя с ней хрупкое соединение, которое имеет температуру плавления порядка 787°С и располагается по границам зерен. Достаточно несколько десятых долей процента алюминия, чтобы сплав стал непригодным к дальнейшей обработке. По данным Е. М. Савицкого и др. в системе пластина - алюминий обнаружено образование широкой области твердых растворов на основе платины и девяти химических соединений, наиболее легкоплавким из которых является соединение PtAl, образующееся по перитектической реакции при температуре 806˚С. Также установлено, что максимальная растворимость алюминия в платине 16 ат.% резко снижается и составляет 3% при 500°С. При комнатной температуре в платине растворяется до 2% по массе А1.

При плавке платины и ее сплавов нельзя использовать тигли, содержащие окись алюминия, а также графитовые, необходимо применять тигли из чистой обожженной извести - СаО.

Углерод. Растворимость углерода в твердой платине исчезают мала, но в расплавленном состоянии платина растворяет значительное количество углерода, который при затвердевании выделяется в виде графита. Форма выделяющегося графита зависит от условий плав­ки и кристаллизации. Сплавы платины с углеродом, полученные методом расплавления платины в графитовых тиглях в высокочастотной печи, имели в микроструктуре игольчатый графит; такая форма выделяющегося графита отрицательно сказывается на пластичности платины при обработке ее давлением. Однако, при расплавлении платины в контакте с графитом в дуговой печи с вольфрамовым электродом платина закристаллизовывалась в крупные зерна, а выделения графита имели сферическую форму. В связи с вышеизложенным, плавку платины и ее сплавов нельзя проводить в графитовых тиглях.

Сера и фосфор. Сера и фосфор оказывают вредное воздействие на свойства платины и ее сплавов, как и на свойства сплавов белого золота. Сера образует с платиной соединение эквиатомного состава и соединение РtS₂.

Фосфор образует с платиной два фосфида - Рt₂P₇и РtР₂. Соединение РtР₂ при взаимодействии с платиной образует эвтектику при температуре 588°С.