金屬學與熱處理(第8章)-wenkub
2023-02-02 20:31:12 本頁面
【正文】 ? 驅動力條件 ? 化學位梯度是擴散的驅動力。它適合于 間隙固溶體中間隙原子的擴散 。 ?空位擴散機制適合于純金屬的 自擴散（ Selfdiffusion） 和置換固溶體中原子的擴散，甚至在離子化合物和氧化物中也起主要作用。 一、擴散現(xiàn)象和本質 典型的置換型固溶體中的擴散，在兩種原子的擴散過程中有界面的遷移現(xiàn)象。而固態(tài)金屬中也同樣存在著擴散現(xiàn)象，原子依靠熱運動不斷地從一個位置移動到另一位置。閆健 1 第八章 擴散 ? 概述 ? 擴散的現(xiàn)象 ? 擴散的機制 ? 擴散的條件與分類 ? 擴散定律 ? 擴散的影響因素 2 學習要求 ? 1. 掌握擴散現(xiàn)象與機制 ? 2. 區(qū)分穩(wěn)定擴散與非穩(wěn)定擴散 ? 3. 掌握菲克第一定律，第二定律的表達式 ? 4. 熟悉影響擴散的因素 3 概述 ? 擴散的概念 ? 物質中原子（分子）的遷移現(xiàn)象稱為 擴散 。 ? 研究擴散的意義 ? 鑄件的均勻化退火、合金中的固態(tài)相變、鋼的各種化學熱處理等都與擴散密切相關。 6 擴散的本質 ? 當溫度一定時，總有部分原子具有足夠高的能量，能夠克服勢壘 Q，從原來的平衡位置躍遷到相鄰的平衡位置上去，這個勢壘 Q稱為擴散激活能。在置換固溶體中，由于溶質和溶劑原子的尺寸都較大，原子不可能通過間隙進行擴散，而是通過空位進行擴散。 ?畸變能構成了原子遷移的主要阻力。 ? 固溶條件 ? 擴散原子在基體金屬中必須有一定的溶解度，才能夠進行擴散。 15 四、固態(tài)擴散的分類 ? 根據(jù)擴散過程中是否發(fā)生濃度變化分類 ? （ 1）自擴散 ? 自擴散過程不產生濃度變化，自擴散只發(fā)生在純金屬和單相固溶體中。擴散的結果使得濃度趨于均勻化，例如鑄件的均勻化退火、墨水的擴散等。 ? （ 2）反應擴散 ? 通過擴散使固溶體的溶質組元濃度超過固溶體的極限而形成新相的過程稱為反應擴散。用相律進行分析，在常壓下，當擴散溫度一定時，f=C?P。 菲克第二定律 27 ? C（ x， t） ? dC/dt不為 0 28 ? 鑄錠 （ 件 ） 的均勻化退火 ?鑄態(tài)下固溶體合金由于非平衡結晶 ,出現(xiàn)枝晶偏析 ，采用高溫長時間均勻化擴散退火 ,使成分均勻化 . ?溶質原子沿 x方向的分布 ， 可用正弦曲線方程表示： 三 . 擴散應用處理 29 )7(s i n0 ?? xACC px ??Cmax ： 溶質原子濃度最高值， CP： 溶質濃度平均值 Cmin ： 溶質原子濃度最低值 A0 :鑄態(tài)合金中成分偏析的振幅 .A0= Cmax CP = CP Cmin. ?：溶質原子濃度最高點與最低點之距離，即 枝晶間距（偏析波波長）的一半。 ?提高均勻化退火溫度 ， 溫度越高 ， 則擴散系數(shù)D越大 ， 均勻化退火所需時間越短 。 35 ?釬焊方法： 搭接 ?放釬料 ?加熱到稍高于釬料熔點的溫度 ?釬料熔化并填滿母材間隙 ?釬料冷卻 ,將零件牢固地連接起來 。 36 ?釬料與母材的擴散 ?兩種情況 :母材 → 液態(tài)釬料和液態(tài)釬料 → 母材 ?母材向液態(tài)釬料中的擴散量 ， 除了與釬料成分有關 ， 主要決定于 加熱溫度 和 保溫時間 。 ?因此 ， 釬焊時必須嚴格控制 加熱溫度和保溫時間 。 38 2 )鍍鋅 鋅
教學課件相關推薦
鄂ICP備17016276號-1