Это уравнение лучше описывает
процессы цементации в однофазном твердом растворе (аустеиите), однако
использование его представляет определенные трудности, так как ие
всегда известен кинетический коэффициент К. В связи с этим
решение может быть дано в виде номограмм [45]. Анализ способов улучшения
метода можно найти в работах [13, 18, 36, 45].
Для более точного определения
£> эксперимент ставят так, чтобы условия получения концентрационных
кривых как можно точнее соответствовали краевым условиям I рода.
Например, для определения коэффициента диффузии углерода в аустените
берут два образца стали с различным содержанием углерода и сваривают их
встык (рис. 5, а).
После сварки производят длительный диффузионный отжиг при
температурах существования ^-железа.
При отжиге атомы углерода из
образца с большим содержанием углерода диффундируют через границу раздела
в образец с меньшим содержанием углерода. Распределение концентрации
углерода после диффузионного отжига показано на рис. 5, б.
Концентрация углерода на поверхности раздела остается
постоянной и равной средней арифметической величине начальных
концентраций углерода в сваренных образцах,
Указанная схема опыта
соответствует краевым условиям I рода при решении уравнения диффузии
(4).
Метод соединения двух металлов с
разным содержанием диффундирующих компонентов (метод диффузионных пар)
широко применяют для определения коэффициента диффузии различных
элементов.
Рассмотренные решения
диффузионного уравнения (4) не учитывают зависимости коэффициента
диффузии от концентрации. Однако многочисленные исследования
показали, что в реальных процессах О зависит от состава и
изменяется от точки к точке (поскольку существует градиент концентрации
дС/дх).
Для определения зависимости б от концентрации
диффундирующего элемента необходимо решить диффузионное уравнение
(3), которое для £> =» = О [С (х)] — £> (х) в случае одномерной
задачи имеет вид
