金屬學(xué)與熱處理(第8章)(存儲版)
【正文】 度方向一致，故看起來擴散方向順著濃度梯度方向。 ? 兩相區(qū)： f=C?P=2?2=0，意味著兩相的濃度都不能改變，由于每種組元的化學(xué)位在兩相區(qū)中處處相等，擴散失去了驅(qū)動力，所以，二元系的擴散層中不存在兩相區(qū)。 要使金屬粘接， 必須發(fā)生擴散 ， 否則就不能粘接牢固 。 加熱溫度越高 ， 時間越長 ， 溶解量越大 。 ?組織 特點 : ?不存在兩相區(qū)，濃度有突變。 ? 粉末 冶金 是制取金屬或用 金屬粉末 （或金屬粉末與非金屬粉末的混合物）作為原料，經(jīng)過成形和燒結(jié)，制造 金屬材料 、復(fù)合材料以及各種類型制品的 工藝技術(shù) 。 245///21721 1 8 102 7 0521521 1 8 102 3 9533???????????????????????DDsmsmeDsmsmeD45 所有元素在 αFe 的擴散系數(shù) γFe 中的擴散系數(shù) 46 ?例 :900℃ 時 ,置換原子 Ni在 α Fe中的擴散系數(shù)比在 γ Fe中約大 1400倍 。 ? Ni在 γFe中的擴散常數(shù) D0=，擴散激活能 Q=283X103J/mol。 ? 原因： 溶劑或溶質(zhì)原子的擴散激活能與點陣中的原子間結(jié)合力有關(guān)。 52 53 。 ?例如： 冷加工后金屬中的擴散速度比退火金屬中的大 ， 位錯的影響是一個因素 。 ?例： 鑄錠均勻化退火， C、 N間隙原子易均勻化，置換型溶質(zhì)原子須加熱到更高溫度才能均勻化。K） ， 算出 ， 927℃ 和 1027℃ 時碳的擴散系數(shù)分別為： 倍。 ? 不出現(xiàn)脆性金屬間化合物擴散層， ? 但鋁合金中的銅過多擴散到包鋁層中 ,損害耐蝕性。 38 2 )鍍鋅 鋅通過擴散形成鋅在鐵中的固溶體，還形成脆性金屬間化合物，如控制不當，鍍層易剝落。 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(guān) ， 主要決定于 加熱溫度 和 保溫時間 。 ?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 。用相律進行分析，在常壓下，當擴散溫度一定時，f=C?P。擴散的結(jié)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。 ? 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。在置換固溶體中，由于溶質(zhì)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。 ? 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(xué)熱處理等都與擴散密切相關(guān)。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。 ?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。 13 圖 4－ 9 面心立方晶體的八面體間隙及（ 001）晶面 圖 4－ 10 原子的自由能與位置之間的關(guān)系 14 圖 4－ 11 直接換位擴散模型 圖 4－ 12環(huán)形換位擴散模型 （ a）面心立方 4換位 （ b）面心立方 4換位 （ c）體心立方 4換位 三、固態(tài)金屬擴散的條件 ? 驅(qū)動力條件 ? 化學(xué)位梯度是擴散的驅(qū)動力。 16 根據(jù)擴散方向是否與濃度梯度方向
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