зионный поток протекает из
областей с меньшей концентрацией данного элемента в области с более
высокой его концентрацией. В общем виде движущей силой диффузионных
процессов является не градиент концентрации, а градиент химического
потенциала или свободной энергии (д&/дх)
(12)
Истинный коэффициент диффузии
(13)
где V — молярный
объем фазы.
При легировании феррита и
аустенита изменяется свободная энергия углерода, которая связана с
его активностью:
(14)
где Я
— газовая постоянная; Т—абсолютная температура,
К.
Чтобы оценить влияние
легирующего элемента на активность углерода в легированном твердом
растворе а£ за состояние
сравнения выбирают активность углерода в нелегированном железе ас .имеющем тоже содержание
углерода. Тогда изменение свободной энергии составит
(15)
Отношение коэффициентов
термодинамической активности углерода в легированном и нелегированном
железе (7 с /V с ) представляет собой
относительный коэффициент термодинамической активности углерода /с- Он характеризует влияние
легирующего элемента на активность угле-" рода в железоуглеродистом
сплаве.
Если /:с>1. а \п}с имеет знак «+»,
легирующий элемент повышает активность углерода в феррите и
аустените, если же <1 ( 1п[с имеет знак «—»), то легирующий элемент,
наоборот, понижает активность углерода в твердом
растворе.
Изложенное дает основание
считать, что диффузионный поток углерода в сплаве, определяемый градиентом
свободной энергии, зависит от изменения относительного
коэффициента термодинамической активности:
(16) 54