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Philippe POUPEAU
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- Version courante de déc. 1999 par Jean HERTZ
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7. Alliages binaires contenant C
7.1 C-Cr (carbone-chrome – figure 35)
On rencontre dans ce diagramme trois composés définis qui sont des carbures correspondant aux compositions Cr23C6 (appelé autrefois Cr4C), Cr7C3 et Cr3C2, contenant respectivement 5,68 %, 9,00 % et 13,34 % en masse de carbone. L’existence d’un autre carbure hypothétique CrC a été imaginée, mais est en contradiction avec la formation systématique de graphite dans les alliages contenant plus de 40 atomes % de carbone.
Les relations entre les phases sont bien connues dans les conditions d’équilibre, mais pour des refroidissements trop rapides, la formation de Cr23C6 n’a pas lieu et l’on observe alors un eutectique métastable entre le chrome et Cr7C3 (représenté en tireté sur le diagramme). Ce phénomène a conduit à des erreurs d’interprétation, l’existence du carbure Cr23C6 étant autrefois controversée.
La position de l’eutectique entre le chrome et Cr23C6 est encore douteuse : elle se situerait entre 1,7 et 4,3 % en masse de carbone et entre 1 485 et 1 543 ˚C. Les températures des paliers péritectiques sont, aussi, imprécises : la température de décomposition de Cr23C6 serait située entre 1 518 et 1 530 ˚C, celle de Cr7C3 entre 1 665 et 1 782 ˚C, et celle de Cr3C2 à 1 850 ˚C ± 20 ˚C (plus basse que sur le diagramme proposé).
L’existence de la réaction péritectique vers 1 518 ˚C a fait croire à une transformation allotropique du carbure Cr7C3.
La solubilité à l’état solide du carbone dans le chrome est très faible et a été trouvée égale à 0,32 % en masse à 1 498 ˚C (1,4 atome %) et 0,006 % en masse à 900 ˚C (0,026 atome %).
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Structures des phases
(Cr) :c. c.
Cr23C6 (appelé autrefois Cr4C) :c. f. c. (complexe)
Cr7C3 :h.
Cr3C2 :orth.
CrC (stable au-dessus de 2 000 ˚C ?) :c. type NaCl
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