Составители:
14
можность изменять в определенных пределах температуру без изме$
нения числа фаз.
Из правила фаз следует, что в двойных системах число одновре$
менно существующих фаз не может быть более 3. При большем коли$
честве сплав не будет находиться в равновесном состоянии.
2.2. Процессы диффузии в металлах и сплавах
Многие процессы, протекающие в металлах и сплавах, особенно
при повышенных температурах, связаны с самодиффузией или диф$
фузией.
Самодиффузия – переход атома металла из узла кристаллической
решетки в соседний или в междоузлие под действием теплового воз$
буждения.
Диффузия – перенос разнородных атомов, который сопровождается
изменением концентрации компонентов в отдельных зонах сплава.
Для описания процессов диффузии и самодиффузии предложено
несколько механизмов : обменный, циклический, межузельный, ва$
кансионный и др. Однако реализуется тот механизм, при котором
окажется наименьшей величина энергетического барьера (энергия
активации), преодолеваемого перемещающимися атомами. Энергия
активации зависит от сил межатомной связи и дефектов кристалли$
ческой решетки, которые облегчают диффузионные переходы (энер$
гия активации по границам зерен в два раза меньше, чем в объеме
зерна). Для металлических атомов более вероятен вакансионный
механизм.
Классическими законами диффузии считаются законы Фика, ко$
торые справедливы для систем с малым градиентом концентрации –
1
1
c
x
.
Первый закон Фика:
1
23 4
1
.
c
dm D dSd
x
При постоянной температуре количество диффундирующего ве$
щества dm в единицу времени через единицу поверхности dS пропор$
ционально градиенту концентрации
1
1
c
x
и коэффициенту диффузии D
(см
2
/с). Знак минус указывает, что диффузия протекает в направле$
нии, обратном вектору градиента концентрации.
Когда градиент концентрации изменяется во времени, а коэффи$
циент диффузии не зависит от концентрации, процесс диффузии опи$
сывается вторым законом Фика:
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- …
- следующая ›
- последняя »
