金屬學(xué)與熱處理(第8章)-免費(fèi)閱讀
【正文】 51 γ－ Fe中擴(kuò)散系數(shù)的影響 : ?形成碳化物元素 ， 如 W、 Mo、 Cr等 ， 降低碳的擴(kuò)散系數(shù) 。 原因： 晶界處的晶格畸變較大 ， 能量較高 ， 所以其擴(kuò)散激活能要比晶內(nèi)的小 ， 原子易于擴(kuò)散遷移 （ 測(cè)量結(jié)果是晶內(nèi)的 ～ )金屬外表面的擴(kuò)散激活能比晶界的還要小 。 ?固溶體類型不同，溶質(zhì)原子的擴(kuò)散激活能不同。 41 第三節(jié) 影響擴(kuò)散的因素 ? 一、溫度 ? 溫度是影響擴(kuò)散的最主要因素。 39 3) 包鋁 工業(yè)上用包鋁方法提高硬鋁和超硬鋁板材耐蝕性。 37 ?釬縫 組織可根據(jù)相圖判斷 ? 若 釬料與母材在 相圖上形成固溶體 ， 界面區(qū)可能出現(xiàn)固溶組織 ， 具有良好的強(qiáng)度和塑性 ， 對(duì)接頭性能有利 。 ?釬焊特點(diǎn)： ?釬焊時(shí)只是釬料熔化 ， 而母材為固態(tài) 。 30 ? 合金長(zhǎng)時(shí)間保溫?cái)U(kuò)散退火時(shí) ,枝晶偏析的溶質(zhì)原子從高 濃度區(qū)向低濃度區(qū)擴(kuò)散 ,隨退火時(shí)間增加 , 成分均勻化 . ? 初始條件 :t =0時(shí)， x=1/2 ? , 3/2 ? ；則 C= Cmax , C= Cmin ? 邊界條件 :t 0時(shí) ,x=0， ? , 2 ? ,C= Cp ? 求得正弦解： ?當(dāng) x=1/2 ? , sin(?x/ ?)=1時(shí) , C(1/2 ? ,t)= Cp+ 31 ?因?yàn)?A0= Cmax Cp，所以有 ：為偏析峰值衰減程度 ?實(shí)際上，想達(dá)到完全均勻化（ C=Cp）和偏析峰值衰減程度 ?0，是不可能的。反應(yīng)擴(kuò)散所形成的新相，可以是新的固溶體，也可以是各種化合物。例如純金屬的晶粒長(zhǎng)大過(guò)程。 ? 由于間隙原子較小，間隙擴(kuò)散激活能較小，擴(kuò)散比較容易。 7 ?固態(tài)擴(kuò)散是大量原子無(wú)序躍遷的統(tǒng)計(jì)結(jié)果 ?晶體的周期勢(shì)場(chǎng)中 ,原子向各個(gè)方向躍遷幾率相等 ,這樣 ,不會(huì)產(chǎn)生 物質(zhì)傳輸?shù)?宏觀擴(kuò)散效果 . ?若晶體周期場(chǎng)的勢(shì)能曲線傾斜 (圖 ),則原子自左向右躍遷的激活能為 Q,自右向左的激活能為 Q＋ Δ ,原子向右跳動(dòng)的幾率將大于向左跳動(dòng)的幾率 .大量原子的無(wú)序躍遷 造成 物質(zhì)的定向遷移 ， 即發(fā)生 擴(kuò)散 . ?擴(kuò)散不是原子的定向躍遷 ,而是原子的隨機(jī)無(wú)序躍遷 8 9 溫度較高時(shí)，晶格擴(kuò)散起主要作用。 ? 氣體和液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象容易被人們察覺，例如水盆中滴一滴墨水，很快就均勻了。這一效應(yīng)在 CuZn、 CuNi、 AuNi、 FeNi等擴(kuò)散偶中發(fā)現(xiàn)。 二 . 微觀機(jī)制 10 Figure Diffusion mechanisms in material: (a) vacancy or substitutional atom diffusion and (b) interstitial diffusion 11 圖 4－ 8 面心立方晶體的空位擴(kuò)散機(jī)制 12 2. 間隙機(jī)制（ Interstitial diffusion） ： ?間隙機(jī)制認(rèn)為原子擴(kuò)散是通過(guò)在點(diǎn)陣間隙之間的不斷跳躍而實(shí)現(xiàn)遷移的。例如鋼中C原子在室溫不擴(kuò)散，加熱到 100℃ 以上，擴(kuò)散才較為明顯。 17 18 要點(diǎn)：擴(kuò)散驅(qū)動(dòng)力 ? 化學(xué)位梯度： ? 多數(shù)情況下化學(xué)位梯度與濃度梯
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