金屬學(xué)與熱處理(第8章)-文庫吧資料
2025-01-24 20:31本頁面
【正文】 D越大 ， 均勻化退火所需時間越短 。 32 設(shè)鑄錠經(jīng)均勻化退火后，成分偏析的振幅要求降到原來的 1%，此時 即 算得，要使偏析峰值衰減程度達到偏析峰值的 1%，所需退火時間為： 計算得使偏析衰減程度達到偏析峰值的 1% 33 ?看出： ?鑄錠均勻化退火所需時間 t與枝晶間距 ?的平方成正比 ， 減小原始組織中晶粒尺寸或枝晶間距離 ， 可縮短均勻化擴散時間 。 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(yīng)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。 ? 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)。用相律進行分析，在常壓下，當(dāng)擴散溫度一定時，f=C?P。 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。 ? （ 2）反應(yīng)擴散 ? 通過擴散使固溶體的溶質(zhì)組元濃度超過固溶體的極限而形成新相的過程稱為反應(yīng)擴散。 17 18 要點：擴散驅(qū)動力 ? 化學(xué)位梯度： ? 多數(shù)情況下化學(xué)位梯度與濃度梯度方向一致，故看起來擴散方向順著濃度梯度方向。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。 ? （ 2）互擴散 ? 互擴散過程產(chǎn)生濃度變化，它與異類原子的濃度有關(guān)，在擴散過程中，異類原子互相擴散、滲透。 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。例如鋼中C原子在室溫不擴散，加熱到 100℃ 以上，擴散才較為明顯。 ? 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。 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(dǎo)作用。 ?畸變能構(gòu)成了原子遷移的主要阻力。 二 . 微觀機制 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散機制 12 2. 間隙機制（ Interstitial diffusion） ： ?間隙機制認為原子擴散是通過在點陣間隙之間的不斷跳躍而實現(xiàn)遷移的。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。進行晶格擴散時，原子的遷移有以下一些方式： （ Vacancy diffusion） ： ?溫度越高，晶體中
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