(рис. 4.4, а). При контактировании — сварке таких металлов в твердом состоянии при температуре Ь распределение концентраций после нагрева в течение какого-то времени будет описываться графиком на рис. 4.4, а, II. Изменение концентрации Л в Б и Б в А будет зависеть от температуры и продолжительности нагрева и характеризоваться параболическим законом.

В какой-то начальный период времени т пребывания при температуре I диффузия металла А в металл Б произойдет на небольшое расстояние, и распределение А в Б будет характеризоваться кривой 1, а Б в А — кривой 2 (рис. 4.4, а, II). При увеличении этого времени до %1 произойдет увеличение глубины взаимодиффузии, распределение концентраций А в Б и Б в А будет соответствовать кривым Г и 2'. Обе кривые распределения симметричны, если скорость диффузии А в Б равна скорости диффузии £ в Л и влияние на диффузию проникших в другой металл атомов примерно одинаково. Реально же скорости диффузии А в Б и Б в А могут быть различными, и симметрия в распо-

ложении кривых 1, 2 и 2' относительно плоскости раздела будет нарушена.

В соответствии с этим плоскость О, соответствующая максимальной концентрации компонентов Л и Б, сместится в сторону металла, в котором скорость перемещения атомов диффундирующего элемента больше. Например, если А в Б диффундирует с большей скоростью, чем £ в Л, то плоскость О сместится от места контакта в сторону металла Б. Согласно характеру изменения свойств в сплавах, дающих неограниченные твердые растворы (см. рис. 3.15), экстремум свойств сварного соединения таких металлов будет на каком-то расстоянии от плоскости контакта.

Не рассматривая всех возможных случаев взаимодиффузии контактируемых при сварке металлов, остановимся на соединении металлов Л и Б, имеющих диаграмму состояния, представленную на рис. 4.4, б, /. В этом обобщенном случае металлы в твердом состоянии дают сплавы с твердыми растворами а, В, у, б, механическими смесями-эвтектоидами Эу и Э2 и химическое соединение В. Сварка этих металлов возможна при трех характерных температурах: ^, когда металл образует непрерывный ряд твердых растворов у; и, когда сплавы образуют ряд твердых растворов переменного состава, т. е. концентрация компонентов Л и Б в этих растворах изменяется в определенных пределах; 4» когда помимо твердых растворов переменной концентрации существуют два типа механических смесей Эх и Эй определённой концентрации. В пределах существования этих механических смесей концентрация растворов не изменяется.

На рис. 4.4, б, II показано распределение концентрации только металла Б при диффузии его во время сварки в металл Л. Диффузия металла Л в металл Б будет протекать качественно аналогично, а количественно будет отличаться в зависимости от различия скоростей диффузии Л в Б от Б в Л при данной температуре.

Случай сварки при температуре ?£, когда металлы дают непрерывный ряд твердых растворов, проиллюстрирован на рис. 4.4, а, II. После охлаждения такого сварного соединения в различных его зонах произойдет вторичная кристаллизация непрерывного ряда твердых растворов с образованием структур, отвечающих той или иной концентрации компонентов в различных участках сварного соединения.

Сварка при температуре 2 будет сопровождаться более сложно протекающими процессами диффузии. Это связано с тем, что по нормальной диффузионной кинетике процесс перемещения атомов протекает только в интервалах, где имеются твердые растворы с переменной концентрацией компонентов, т. е. в интервалах 1—2 (раствор а), 3—4 и 7—8 (раствор у), 5—6 (раствор 6) и 9—10 (раствор В). Поэтому в этих интервалах распределение диффундирующего элемента будет характеризоваться параболическими кривыми (рис. 4.4, б, //). В интервалах 2—3 (смесь растворов а