【正文】 50 五、化學成分 在金屬或合金中加入第二或第三元素時 ， 會對擴散產(chǎn)生影響 ， 促進或減慢擴散 ， 總結(jié)出： 1． 加入的合金元素影響合金熔點 當加入的合金元素使合金熔點或使液相線溫度降低時 ，擴散系數(shù)增加；反之 ， 擴散系數(shù)降低 。擴散系數(shù)增大 3//1014051300101405120033smsmeDsmsmeD??????????????????? 例題 43 二 . 晶體結(jié)構 和鍵能 44 例如 ,Fe在 912℃ 發(fā)生 α Fe→ γ Fe轉(zhuǎn)變，鐵的自擴散系數(shù)為： 即 :α Fe的自擴散系數(shù)大約是 γ Fe的 245倍。 ?鍍鋅工藝： 清洗鋼板表面 → 浸入 450℃ 熔融的鋅中若干分鐘→ 鋼板表面形成鍍鋅層。 34 ? 金屬的粘接 ? 工業(yè)粘接金屬的方法如焊接 、 電鍍 、 包金屬 、浸鍍等 ， 都是應用擴散的例子 。 ? （ 2）上坡擴散 ? 沿著濃度升高的方向進行的擴散稱為上坡擴散。 ?空位機制是 FCC金屬中的主要擴散機制；在 BCC金屬、HCP金屬、離子化合物和氧化物中，也起著重要的作用。在房間角落噴點香水，很快整個房間充滿香味。 3. 換位機制 ： ?兩原子交換機制 (直接換位 )； ?環(huán)形換位機制 :； ?空位機制起主導作用。 20 ? Fe在 1000℃ 加熱時被氧化，氧化層組織可以根據(jù) Fe?O相圖來分析。 因此， 要求釬料的熔點要低于母材的熔點 。 ? 工藝： ? 用純鋁包住硬鋁和超硬鋁板材，通過熱軋將他們焊合在一起。 間隙原子的擴散激活能都比置換原子的小，所以擴散速度比較大。 ?不能形成穩(wěn)定碳化物 ， 但易溶于碳化物的元素 ， 如 Mn等 ，對碳的擴散系數(shù)影響不大 。 表面擴散最快 ， 晶界次之 ， 亞晶界又次之 ， 晶內(nèi)擴散最慢 。由于粉末冶金技術的優(yōu)點，它已成為解決新材料問題的鑰匙，在新材料的發(fā)展中起著舉足輕重的作用。 ?因此 ， 釬焊時必須嚴格控制 加熱溫度和保溫時間 。 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(jié)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(zhì)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(zhì)原子濃度最高值， CP： 溶質(zhì)濃度平均值 Cmin ： 溶質(zhì)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(zhì)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。 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(chǎn)生濃度變化，自擴散只發(fā)生在純金屬和單相固溶體中。 6 擴散的本質(zhì) ? 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。 一、擴散現(xiàn)象和本質(zhì) 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