пересыщение имеется только на
поверхности, а-фаза образует сплошной слой. Пока существует только у-фаза,
концентрация диффундирующего элемента плавно уменьшается от поверхности
вглубь (рис. 12, а).
Образование а-фазы приводит к скачкообразному повышению
концентрации (химического потенциала) на величину, соответствующую
ширине двухфазной области а + у.
Скачок концентрации возникает
вследствие того, что двухфазные области а + у
диффузионным путем образовываться не могут. Это объясняется
тем, что в пределах двухфазной области составы фаз постоянны и градиент
концентраций в пределах каждой из них равен нулю. Между ес-фазой,
образовавшейся на поверхности, и нижележащей у-фазой возникает
межфазовая граница раздела (см. рис. 40, 68).
Концентрация диффундирующего
элемента (химический потенциал) в а-фазе на поверхности сначала близка к
Су (рис. 12), а затем с течением времени
возрастает и в конечном случае будет соответствовать потенциалу
насыщающей атмосферы. Пограничные составы при данной температуре
насыщения не изменяются в течение всего времени химико-термической
обработки.
В а-фазе, образовавшейся иа
поверхности, и в нижележащей у-фазе протекает диффузия насыщающего
элемента, которая стремится изменить установившуюся концентрацию на
межфазовой поверхности. Это приводит к развитию межфазовой диффузии,
т. е. переходу атомов диффундирующего элемента из а-фазы в у-фазу, что
восстанавливает пограничные концентрации на границе раздела фаз и
передвигает ее в глубь обрабатываемого изделия. Скорость роста а-фазы
будет тем выше, чем больше в ней подвижность диффундирующего элемента и
чем медленнее протекает диффузия в у-фазе.
Зародыши а-фазы растут по
направлению диффузии, образуя характерные столбчатые кристаллы, так как
необходимое для их роста пересыщение достигается в месте контакта а-
и у-фаз (рис. 12, а).
Иногда диффузионный слой имеет кристаллографическую
текстуру. Это явление можно наблюдать при борирова-нии и алитировании,
когда образуются интерметаллидные фазы, допускающие преимущественную
диффузию в определенном структурно обусловленном направлении
[37].
Для диффузии при температуре
г3 (ниже Ая) элемента, расширяющего у-сб-ласть,
первоначально диффузия протекает в а-фазе, а затем образуется у-фаза
\
Толщина растущих а- и у-фаз
изменяется пропорционально \г%, поэтому если х2 (рис. 13) в 2 раза больше, чем х^, то т2 = 4тт.
Для определения О в случае
реактивной диффузии следует пользоваться методом Матаио. Эффективный
коэффициент диффузии можно определить и не располагая концентрационной
кривой, если предположить, что концентрация
