Металловедение и термическая обработка металлов. Сизов И.Г - 90 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

Рис 1. Зависимость толщины диффузионного слоя:
а - от продолжительности насыщения; б - от температуры;
в - концентрации диффундирующего элемента
Межузельный механизм.
В этом случае атом перемещается внутри кристалла,
перескакивая из одного междоузлия в другое (рис. 2).
Миграция по междоузлиям возможна лишь в случае
диффузии малых примесей атомов, образующих твердые
растворы внедрения и при скачке сравнительно мало
смещающих атомы растворителя из их узлов в решетке.
Вакансионный механизм.
В любой кристаллической решетке, особенно при
повышенных температурах, имеются вакансии. Вакансии
открывают путь для легкого осуществления процесса
диффузии за счет обмена атома с вакансией (рис. 2).
Вакансионный механизм реализуется, при самодиффузии и
при образовании твердых растворов замещения. Многие
процессы ХТО (алитирование, хромирование, силипирование
и т.д.) обусловлены, диффузией таких элементов, как
алюминий, хром, кремний и др., образующих с железом
твердые растворы замещения. Эти элементы диффундируют
в железе по вакансионному механизму.
В промышленности наиболее часто применяют
процессы ХТО, основанные на диффузии в железо
неметаллов С, N, В. Эти элементы, имеющие малый атомный
радиус, образуют с железом твердые растворы внедрения.
Рис 2. Схема различных механизмов диффузии
в металлах: 1 - циклический; 2 - обменный;
3 - вакансионный; 4 - межузельный; 5 – краудионный
Диффузия углерода, азота и бора протекает по
межузельному механизму диффузии за счет обмена атома с
вакансией (рис. 2). Вакансионный механизм реализуется при
самодиффузии, и для совершения элементарного акта
диффузии атом должен преодолеть энергетический барьер.
Схемы элементарного акта диффузии по межузельному
и вакансионному механизмам и потенциальная энергия
кристалла в зависимости от расположения
174 173 
                                                              при образовании твердых растворов замещения. Многие
                                                              процессы ХТО (алитирование, хромирование, силипирование
                                                              и т.д.) обусловлены, диффузией таких элементов, как
                                                              алюминий, хром, кремний и др., образующих с железом
                                                              твердые растворы замещения. Эти элементы диффундируют
                                                              в железе по вакансионному механизму.
                                                                   В промышленности наиболее часто применяют
                                                              процессы ХТО, основанные на диффузии в железо
                                                              неметаллов С, N, В. Эти элементы, имеющие малый атомный
                                                              радиус, образуют с железом твердые растворы внедрения.




    Рис 1. Зависимость толщины диффузионного слоя:
    а - от продолжительности насыщения; б - от температуры;
    в - концентрации диффундирующего элемента

     Межузельный механизм.
     В этом случае атом перемещается внутри кристалла,                    Рис 2. Схема различных механизмов диффузии
перескакивая из одного междоузлия в другое (рис. 2).                        в металлах: 1 - циклический; 2 - обменный;
Миграция по междоузлиям возможна лишь в случае                        3 - вакансионный; 4 - межузельный; 5 – краудионный
диффузии малых примесей атомов, образующих твердые
растворы внедрения и при скачке сравнительно мало                  Диффузия углерода, азота и бора протекает по
смещающих атомы растворителя из их узлов в решетке.           межузельному механизму диффузии за счет обмена атома с
     Вакансионный механизм.                                   вакансией (рис. 2). Вакансионный механизм реализуется при
     В любой кристаллической решетке, особенно при            самодиффузии, и для совершения элементарного акта
повышенных температурах, имеются вакансии. Вакансии           диффузии атом должен преодолеть энергетический барьер.
открывают путь для легкого осуществления процесса                  Схемы элементарного акта диффузии по межузельному
диффузии за счет обмена атома с вакансией (рис. 2).           и вакансионному механизмам и потенциальная энергия
Вакансионный механизм реализуется, при самодиффузии и         кристалла      в      зависимости    от     расположения

                       173                                                                    174

Страницы