Термическая обработка в машиностроении: Справочник
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 270 271 272 273 274 275 276... 759 760 761
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
часто имеет место при
химико-термической обработке (цементации, азотировании и др.),
она называется реактивной диффузией.
Основной вид теплового
движения атомов в кристаллической решетке — это колебания их
около положения равновесия.
В основе процесса диффузии
лежит атомный механизм, при котором каждый атом совершает более или
менее случайные блуждания, т. е. ряд скачков между различными
равновесными положениями в решетке. Для осуществления элементарного
акта |
|
|
|
|
|
Рис. 2. Схема различных механизмов диф* фузии в металлах:
1 — обменный; 2 — кол>цевой; 3 — вакан-сионкый; 4 и б —■/ междоузельный (прямой и вытеснением); в — краудионный |
диффузии атом должен преодолеть
энергетической барьер, величину которого определяет энергия
активации (2- Средняя тепловая
энергия |
|
|
атомов .Еф всегда меньше значения
(? и линейно связана с температурой Ео = ЗКТ, где /< —
константа Больцмана.
В связи с этим для того, чтобы
диффузия стала возможной, нужна флуктуация энергии, т. е.
£фЛ ^ С}.
При среднем значении кинетической
энергии Е§
в металле всегда имеется достаточнее количество атомов,
обладающих энергией £фЛ ^ С}. В процессе
диффузии атом на время теряет избыточную кинетическую'энергию, но,
взаимодействуя с соседними атомами, может вновь приобрести энергию
Е$п,
необходимую для нового акта диффузии. Относительное время,
в течение которого атом обладает энергией, достаточной пля поеополения
потенциального барьера соседних атомов, пропорционально ,
так как распределение тепловой энергии
в металле подчиняется статистике
Максвелла—Больцмана. Частота перескоков сильно возрастает с повышением
температуры.
Таким образом, энергия активации
0_ представляет
собой величину флуктуации энергии, которая необходима для того, чтобы
атом мог перейти из одного положения в кристаллической решетке в
другое.
Для описания процесса диффузии в
твердом кристаллическом теле предложено несколько возможных
механизмов диффузии: циклический, объемный, ва-кансионный, междоузельный и
краудионный (рис. 2).
По циклическому механизму
диффузионный перескок представляет собой совместное перемещение
(циклическое вращение) группы атомов (например, четырех, рис. 2). Таксе
вращение не требует большой энергии. Этот механизм имеет место (в
небольшом числе случаев) у металлов с решеткой К12. Обменный механизм
(рис. 2) является частным случаем циклического {группа из двух
атомов) и заключается в обмене соседних атомов. При диффузии по
междоузлиям (рис. 2) атом может передвигаться скачком из одного положения
в другое путем вытеснения соседнего атома из нормального положения в
решетке в междоузлие или путем движения сжатых в некотором направлении
атомов (краудионный механизм). Элементарный акт диффузии при
вакансионном механизме осуществляется путем перемещения атома в
соседнтою вакансию (рис. 2) и образования на старом месте новой вакансии и
т. д. Таким образом, происходит непрерывная диффузия
вакансий.
В металлах при образовании твердых
растворов замещения диффузия преимущественно осуществляется по
вакансионнсму механизму. Убедительным под-тверждеаием вакансионного
механизма диффузии является эффект Киркендалла,, который был обнаружен в
опыте, описанном ниже.
Образец из чистой меди, сваренный
с образцом латуни (70% Си и 30% 2п), подвергался
нагреву при высокой температуре для обеспечения взаимной
диффу |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 270 271 272 273 274 275 276... 759 760 761
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |