Зона диффузионная — Определение

Кинетика процесса изотермической кристаллизации, начинающейся после достижения равновесного состава жидкой и твердой фаз, определяется, таким образом, соотношением скоростей диффузии припоя в основной металл и основного металла в зону сплавления. При определенном пересыщении жидкости происходит выделение из нее твердого раствора. Диффузия припоя в твердую фазу снова вызывает пересыщение и последующее выделение из жидкости твердого раствора до тех пор, пока в зоне сплавления не останется жидкой фазы и не произойдет полная изотермическая кристаллизация. В результате в момент завершения кристаллизации состав центральной части зоны сплавления соответствует солидусу равновесной диаграммы состояния. Первоначально выделявшийся при кристаллизации на подложку твердый раствор вследствие диффузии в твердой фазе с течением времени обедняется припоем, концентрация которого понижается от равновесной, соответствующей солидусу, до нуля на границе диффузионной зоны с основным металлом исходной концентрации. [c.122]

Исследование диффузионных процессов в зоне контакта выявило третью важную особенность, положенную в основу критерия явления избирательного переноса, -г в условиях наличия резкого градиента плотности дислокаций и вакансий по глубине зоны деформации формирование определенной структуры и свойств защитного поверхностного слоя определяется кинетикой совокупности диффузионных потоков различных по природе и свойствам легирующих элементов медных сплавов. [c.136]

В биметаллах сталь + титан и сталь + алюминий в граничной зоне образуются при определенных температурах эвтектические прослойки и интерметаллические соединения, снижающие прочность сцепления. Изучение структуры и свойств диффузионных прослоек в этих биметаллах имеет особо важное значение для разработки правильной технологии. [c.98]

Фиг. 244. Схема зоны контакта к определению приведенной толщины диффузионного слоя.

Образцы, полученные при высокой скорости конденсации, представляли собой биметаллические пластины с небольшой промежуточной диффузионной зоной. Они подвергались дополнительным изотермическим отжигам для определения основных диффузионных параметров. [c.114]

Результаты исследования структуры покрытий и переходной зоны покрытие — основной металл показывают, что в приповерхностных объемах практически всегда имеются готовые зародыши разрушения различной величины и формы. В покрытии концентраторами напряжений являются поры, несплошности на границе с основным металлом, готовые трещины, возникшие в процессе напыления, рыхлые границы между слоями и т. д. Если покрытие формируется при достаточно высокой температуре, то в диффузионной зоне образуются объемы с повышенной плотностью дислокаций и вакансий [226]. Перераспределение избыточных вакансий и их сток в определенных точках обусловливают появление микропор. Образующиеся в диффузионной зоне области растяжения и сжатия способствуют микропластической деформации основного металла и превращению микропор в трещину. Таким образом, нанесение покрытия в этом случае сопровождается повышением дефектности поверхностных слоев основного металла. Причем, чем больше упрочнено покрытие, т. е. чем более оно склонно к хрупкому разрушению, тем опаснее становятся любые несплошности, поры [227]. [c.135]

Другой, более сложной системой является двухслойное углеродное покрытие. Внутренний слой пористого углеродного покрытия, имеющего низкую плотность, служит буферной зоной, а внешний слой изотропного пиролитического углеродного покрытия, обладающего высокой плотностью, служит как бы сосудом высокого давления или диффузионным барьером для продуктов деления твердого вещества. Внутреннее покрытие благодаря своему свободному объему представляет как бы резервуар для хранения газообразных продуктов деления. Оно также снимает напряжение за счет аккомодации вызванных радиацией изменений размеров топливного элемента и внешнего изотропного слоя. Такие покрытия подбирают для обеспечения определенной температуры, скорости выгорания и устойчивости топливного элемента в быстром потоке. [c.451]

При изучении поведения слоистых металлических материалов в условиях циклического нагружения существенный интерес представляет исследование особенностей процессов деформационного и диффузионного взаимодействий, развивающихся в зоне сопряжения разнородных составляющих композиций. В данной работе исследование процессов упрочнения и разупрочнения переходных слоев биметалла при циклическом нагружении проводили методом измерения микротвердости рабочей части образца, разделенной на 50 участков протяженностью 100 мкм каждый, через определенное число циклов нагружения. [c.79]

Исследования в области механики контактных взаимодействий, химических и диссипативных процессов в поверхностных и приповерхностных слоях трущихся материалов показывают, что материал в указанных зонах в процессе трения резко изменяет свое физическое состояние, меняя механизм контактного взаимодействия. Происходят существенные изменения в суб- и микроструктуре приповерхностных микрообъемов. Изучение кинетики структурных, фазовых и диффузионных превращений, прочностных и деформационных свойств активных микрообъемов поверхности, элементарных актов деформации и разрушения, поиск численных критериев оптимального структурного состояния, оценок качества поверхности должны быть фундаментальной основой в поисках материалов и сред износостойких сопряжений. В настоящее время исследованы закономерности распределения пластической деформации по глубине поверхностных слоев металлических материалов, кинетика формирования вторичной структуры, процессы упрочнения, разупрочнения, рекристаллизации, фазовые переходы, которые, в свою очередь, зависят от внешних механических воздействий, состава, свойств трущихся материалов и окружающей среды. Важное значение в физике поверхностной прочности имеет определение связи интенсивности поверхностного разрушения при трении и величины развивающейся пластической деформации. Сложность указанной проблемы заключается в двойственности природы носителей пластической деформации. Дислокации, дисклинации и другие дефекты структуры являются концентраторами напряжений, очагами микроразрушения. В то же время движение дефектов (релаксационная микропластичность) приводит к снижению уровня напряжений концентратора, следовательно, замедляет процесс разрушения. Условия деформации при трении поверхностных слоев будут определять преобладание одного из указанных механизмов, от которого будет зависеть интенсивность поверхностного разрушения. Межатомный масштаб связан с характерным сдвигом, производимым элементарными носителями пластической деформации (дислокациями). В легированных металлических системах величина межатомного расстоя- [c.195]

В опытах по определению диаметра зоны горения [Л. 8-14 ] измеренный размер оказался значительно меньшим, чем расчетный по диффузионной теории. [c.207]

Согласно первоначальным представлениям допускалось, что частица ионита окружена прочно удерживаемой ею пленкой жидкости, остающейся неподвижной при любом перемешивании раствора. В настоящее время наличие такой неподвижной пленки отвергается и взамен нее вводится представление о зоне жидкости определенной толщины вокруг частицы ионита, в которой конвекция не оказывает влияния на распределение концентрации ионов и последняя обусловлена лишь диффузионными процессами. Эта зона, имеющая достаточно четкую границу с полностью перемешиваемым раствором, достигает толщины 10 —10 см в зависимости от характера перемешивания (турбулентное, ламинарное) толщина этой зоны изменяется. Для этой зоны сохранилось старое название пленка . [c.194]

Рассмотрим нестационарную кинетику контактного плавления [1]. Положим, что в момент времени i = = О при Т = Ti в зоне контакта металлов А В образуется бесконечно тонкая прослойка жидкости. Распределение компонентов в системе показано на рис. 2. Предполагается, что растворение лимитируется диффузионной кинетикой и для определения законов движения границ раздела Xi (t) в одномерном случае необходимо решать уравнение диффузии для каждой из фаз [c.46]

В отдельных случаях для определения интенсивности структурных превращений за длительный срок по данным относительно кратковременных выдержек могут использоваться параметрические зависимости, применяемые обычно для экстраполяции процессов, в основе которых лежит диффузия и ход которых подчиняется экспоненциальному закону от температуры. Подтвердим это на примере расчета диффузионных прослоек в зоне разнородных сталей. [c.120]

Для придания выращиваемым монокристаллам тех или иных электрофизических параметров, необходимых для успешного их использования в конкретных областях полупроводникового приборостроения, применяются процессы легирования определенными примесями. В настоящее время круг используемых в технологии важнейших полупроводниковых материалов легирующих примесей достаточно ограничен. Как правило, легирование осуществляется примесями, образующими мелкие донорные и акцепторные уровни в запрещенной зоне, соответственно у дна зоны проводимости или у потолка валентной зоны. При этом удается управляемо воздействовать на тип проводимости и концентрацию носителей заряда в полупроводнике. Иногда для легирования используются примеси, образующие глубокие уровни в запрещенной зоне, что позволяет воздействовать на диффузионную длину носителей заряда и регулировать степень компенсации электрически активных центров в легируемом материале. [c.46]

Поскольку процесс пайки осуществляется при температуре, превышающей точку плавления припоя, а расплавленный металл характеризуется ближним порядком , то атомы жидкости, попадая в сферу действия ионов, находящихся в узлах решеток основного металла, распределяются на его поверхности в определенном порядке. В результате образуется слой, который осуществляет связь твердого металла с расплавом зоны сплавления. Увеличение продолжительности нагрева усиливает подвижность атомов, между которыми легче достигается контакт, а диффузионный обмен между атомами, если при этом не происходит образования хрупких фаз, приводит к упрочнению возникших связей. [c.52]

Диффузионная проницаемость по контактной поверхности уплотнений. Область контакта уплотнителя с уплотняемой поверхностью отличается неоднородностью структуры. В ней нет полной сплошности, свойственной материалу основных деталей, и можно выделить участки контакта поверхностных пленок, пустоты, участки контакта уплотнителя и уплотняемой поверхности. Механизм контактной диффузии сложен и количественно не изучен. Однако практически при любых экспериментах по определению коэффициента диффузии неявно находят контактную диффузионную проницаемость по периметру мембран. Для контактной диффузии в уравнение (1.33) введем следующие поправки 1) высота зоны контакта примерно равна параметру шероховатости Rz, поэтому S = BRz 2) с учетом пустот в области контакта толщина ее составляет kil (ki < 1) 3) вследствие более рыхлой структуры поверхностных пленок коэффициент Psk = kWs. Тогда массовый расход и удельная проницаемость [c.36]

При исследовании процессов контактного взаимодействия наиболее важны вопросы фазовых превращений в зоне деформации, диффузионного перераспределения легирующих элементов твердых растворов под действием внешних факторов, образования и размножения линейных (дислокаций) и точечных (вакансий) дефектов кристаллической решетки, определения остаточных деформаций, преимущественной ориентации (текстуры), т. е. изменений внутренней структуры деформированных трением металлов и сплавов. Одним из преимуществ рентгеновского метода исследования материалов является то, что получаемые параметры структурного состояния являются усредненными по значительным объемам и обеспечивают удовлетворительную корреляцию с физическими свойствами изучаемых объектов. [c.67]

Трудности при сварке ферритных сталей связаны с тем, что в процессе охлаждения в области высоких температур (около 1000°С) возможно выпадение карбидов хрома на границах зерен. Выпадение карбидов хрома является диффузионным процессом и имеет место в случае пребывания металла в зоне опасных температур свыше определенного периода времени. Выпадение карбидов хрома приводит к обеднению пограничных участков зерен и снижает коррозионную стойкость стали. С целью предупреждения указанных выше явлений при сварке этих сталей необходимо [c.427]

Для диффузионного роста фазы необходим градиент концентраций, чего не имеется в равновесной двухфазной смеси. В связи с этим структура диффузионной зоны в процессе насыщения состоит из однофазных слоев переменного состава, порядок расположения которых при определенных условиях соответствует диаграмме состояния (рис. 20). [c.58]

Определение микротвердости в граничной зоне показало, что при всех температурах в отличие от результатов, полученных Е. И. Астровым, прослойка тверже титана и стали (рис. 41). Толщина диффузионной прослойки увеличивается с повышением температуры процесса. [c.99]

Защитные покрытия сплавами также подвергаются селективной коррозии. При хроноамперометричёском изучении СР пленочных сплавов возникают трудности, связанные с сопоставимостью толщины сплава I и глубины зоны диффузионного проникновения. Ранее, рассматривая полубесконеч-ную диффузию в сплаве, этот эффект не принимали, конечно, во внимание. Тем не менее результаты хроноамперо-, метрических измерений на тонких образцах могут быть при определенных условиях интерпретированы с позиций линей--ной полубесконечной диффузионной модели. Например, -зависимость, полученная при СР А,В-сплава толщиной I, подчиняется уравнению Коттреля (2.28), когда выполняется условие [87] [c.78]

Лдя определения причин растрескивания в сварных швах змеевиков трубчатых печей Ново-Уфимского НПЗ были исследованы участки с монтажными кольцевыми швами. Состояние околошовных зон сплавления и характер диффузионно-структурных изменений определяли металлографическим afuiriH30M и замерами микротвердости. [c.155]

Интенсивное образование интерметаллидов и повышение диффузионной подвижности атомов в диффузионной зоне медненого титанового сплава ВТ-9 приводят к улучшению физико-механических свойств поверхностных слоев образцов. Например, при взрывной обработке в определенных условиях медненого титанового сплава ВТ-9 нами была получена микротвердость на поверхности образца до 800—1000 кгс/мм без применения значительных нагревов, только за счет повышенной диффузионной подвижности атомов в динамически деформированном сплаве. При этом усталостная прочность остается на прежнем уровне или незначительно увеличивается (на 2—3 кгс/мм ), а износостойкость увеличивается в 3—5 раз. [c.123]

После достижения равновесного состояния жидкой фазы ее концентрация постоянно соответствует точке С, равновесное состояние твердой фазы в зоне спая (соответствует точке D) достигается за счет насыщения припоем диффузионной зоны и кристаллизации выделяющегося из расплава твердого раствора. С увеличением времени выдержки при температуре пайки кристаллизация идет до получения во всем объеме зоны сплавления состава, соответствующего насыщенному твердому раствору (точка D). Кинетика этого процесса определяется диффузией, Припой диффундирует в паяемый металл, вследствие чего в расплаве достигается перенасыщение паяемым металлом. При определенном перенасыщении происходит выделение на поверхность паяемого металла твердого раствора состава, соответствующего точке D. Процесс этот будет протекать до тех пор, пока не израсходуется жидкая фаза и не произойдет полная кристаллизация. Равновесное состояние и в этом случае не достига- [c.11]

СР сплавов по механизму объемной диффузии приводит к возникновению химически измененного поверхностного слоя — диффузионной зоны. Какова судьба этого слоя после прекращения поляризации Хронопотенциометрические измерения позволяют в определенной степени ответить на этот вопрос. Так, после гальваностатического растворения Ag.Au [c.97]

Важной характеристикой стационарного режима растворения гомогенного сплава, помимо парциальных скоростей растворения компонентов, является эффективная толщина зоны, обогащенной электроположительным компонентом — бзфф - По определению (2.19) бэффпредставляет собой диффузионный слой с (постоянным градиентом концентрации, равным градиенту непосредственно у границы сплав раствор. Величина бэфф согласно формуле (2.69) определяется природой сплава (через Л) и скоростью его анодного растворения, совпадающей со скоростью смещения межфазной границы Vr- В п. 2.2.3 отмечалось, что при малых D и (или) достаточно интенсивном растворении сплава эффективная [c.106]

Исследовали особенности диффузионного перераспределения легирующих элементов в зоне деформации при шлифовании. При этом шлифование рассматривали как сопутствующую промежуточную операцию по обработке поверхности и как финишный процесс. На рис. 56 показано изменение периода а кристаллической решетки меди и ее сплавов с цинком (а-твердый раствор) после отжига при 300 °С предварительно шлифованных образцов, а также стали 45 после шлифования и вакуумного отжига при температуре 850 °С. Видно, что медь М1 и сплав Л90 (Си + 10 % Zn) по всей глубине деформированной зоны имеют постоянное значение периода решетки в пределах точности определения 0,361 нм для меди и 0,363 нм для сплава Л90. Отжиг при 300 °С приводит к перераспределейию цинка в поверхностных слоях латуни Л80. На глубине 1 мкм a so — 0,365 нм, что близко к теоретическому значению, а на расстоянии 0,3 мкм от поверхности а = 0,363 нм. [c.146]

Явление избирательного переноса при трении является высоко структурно-чувствительным. Условием его реализации является строго определенный процесс перераспределения дислокационной структуры в тончайших поверхностных слоях, а также строго определенный характер диффузионного перераспределения атомов контактирующих металлических систем. Выявление условий протекания этих процессов в субмикроскопическом масштабе, установление их взаимосвязи на базе имеющегося достаточно обширного экспериментального и теоретического материала по объемному" пластическому деформированию твердых растворов замещения позволит вскрыть один из основных путей достижения такого структурного состояния в зоне взаимодействия твердых тел, которое обеспечивает практическую безызносность. [c.203]

В процессе длительной эксплуатации в композиции "покрытие — металл" происходят определенные изменения, характер которых определяется как свойствами составляющих, так и внешним температурносиловым воздействием. В этой связи особую важность приобретает исследование процессов взаимодействия компонентов при изготовлении композиции и в ходе ее использования. Критерием стабильности может служить изменение толщины переходной диффузионной зоны за определенное время, которое характеризует скорость "рассасывания" покрытия и тем самым определяет степень сохранности его защитных свойств. [c.63]

Деформационная карта аустенитной нержавеющей стали типа 16Сг - 13Н1 - 2,5 Мо представлена на рис. 13.1 [274]. При среднем размере зерен 40 мкм в определенной области внешних условий реализуется как диффузионная ползучесть Кобле и Набарро - Херринга, так и дислокационная ползучесть. На карте представлены кривые постоянных скоростей ползучести и области рабочих условий в активной зоне ядерных реакторов на быстрых нейтронах, для которых используется сталь данного типа. Эта область занимает большую часть поля ползучести Набарро - Херринга. Поэтому очевидно, что улучшения характеристик ползучести данной стали можно достигнуть обработкой, ведущей к увеличению среднего размера зерен. [c.201]

Адгезионную прочность алюминиевых покрытий, определяемую по числу изгибов, исследовали [209] в зависимости от температуры поверхности субстрата, роль которого выполняла стальная пластинка толщиной 1,5 мм. В зависимости от температуры субстрата изменялась структура прилипшей пленки. ] 1ожно выделить четыре характерные структуры пленки, каждой из которых свойственен определенный вид адгезионного взаимодействия. Первая структура образуется при температуре 80—140 С и характеризуется отсутствием кристаллов и матовым цветом прилипшей пленки. При температуре 140—460 С образуется зеркальная пленка, имеющая кристаллическую форму (вторая структура). Кристаллическая форма сохраняется при температуре субстрата, равной 460—500 °С, при этом в зоне контакта проходят диффузионные процессы. Подобные процессы характерны для третьего вида структуры. Четвертая структура образуется при температуре 500—750 °С и характеризуется образованием зерен сплава Ре — А1, а сама пленка имеет серый цвет. Первая структура характеризуется слабой адгезией. С переходом ко второй структуре адгезионная прочность постепенно увеличивается, а для третьей структуры она становится соизмеримой с когезионной прочностью. [c.262]

До появления диффузионного слоя поверхность аиода может быть макроскопически выравнена без достижения какого-либо блеска. Эффект полирования в микромасштабе начинается после зоны яеустойчивости между напряжениями н 11ц (см. рис. 128). Однако поверхность выглядит более или менее молочной , что вызывается легким разъеданием структуры, пока напряжение не достигло определенного значения, лежащего между 6 2 и из. Эффект полирования и эффект глянцевания наблюдаются и на отрезке кривой д—е. Задерживающиеся на поверхностп пузырьки кислорода вызывают местные разъедания. Этот недостаток исчезает, когда при более высоком напря-л енин происходит более интенсивное газовыделение. [c.239]

Визуальное исследование поверхности образцов после борирования позволило установить, что риски и царапины, нанесенные на поверхность образцов до насыщения, оставались без изменения, не залечивались . На острых гранях и углах диффузионный слой растрескивался после достижения критической толщины, определенной для каждого конкретного случая. Эти признаки свидетельствуют о том, что происходит односторонняя диффузия атомов бора через решетку образующихся боридных фаз к металлу и диффузионные слои растут в результате реакции на границе раздела металл—боридиый слой. Это подтверждается также отсутствием пористости и рыхлости в зоне металла, непосредственно прилегающей к диффузионному слою. [c.191]

Испытания на жаростойкость при 1100° С в течение 100 ч выявили, по данным работы [306], преимущество хромоалити-рованного слоя перед чистым алитированным вследствие повышения устойчивости фазы Ы1зА1. Определение изменения содержания хрома и алюминия в диффузионной зоне после испытаний на жаростойкость показало, что в поверхностном слое алитированных и хромоалитированных образцов резко снижается содержание алюминия, а содержание хрома уменьшается значительно медленнее. Сделано предположение, что наряду с диффузионными процессами большое влияние оказывает испарение металлов с поверхности, при этом скорость испарения алюминия при 1100° С в 30 раз больше, чем хрома. Такое испарение может происходить, поскольку окисная пленка на поверхности имеет поры и микротрещины. [c.262]

Для диффузионной сва,рки требуется создать некоторое сжимающее давление, достаточное для сближения поверхностей на определенное расстояние, определяемое радиусом взаимодействия межатомных сил. Требуется обеспечить смятие неровностей обработанной поверхности, т. е. обеспечить истинное удельное давление, превышающее предел текучести более легкоплавкого (или более мягкого ) материала соединяемых деталей. Итак, для получения сцепления достаточно лишь соприкосновения соединяемых частей в вакууме при температуре выше температуры рекристаллизации и небольшом давлении, но надежность и равнопроч-ность с основным материалом достигается в том случае, когда зона соединения расширяется и приобретает объем1ный характер. Диффузия играет решающую роль в создании жачественного соединения материалов в вакууме. [c.8]

Определенным стимулом роста любой фазы или фазового слоя является градиент концентраций. Кстати, следует заметить, что на многих диаграммах состояния, видимо из-за малой величины, не показаны области гомогенности соединений, хотя в бинарных системах термодинамически невозможны дальтониды со строго стехиометрическим составом [37]. В метастабильных условиях диффузионного насыщения область гомогенности соединения может значительно расширяться. Учитывая современные тенденции интенсификации процессов диффузионного насыщения, можно полагать, что всевозможные способы увеличения градиента концентраций в диффузионной зоне способствуют получению метастабильных структур в слоях. [c.59]

Исследование характера граничной зоны в биметалле сталь + + бронза проведено В. П. Северденко и Н. Д. Егор киной [54]. Ими был проведен микроструктурный анализ граничной зоны с определением микротвердости и состава фаз диффузионной прослойки капельным методом химического анализа. На основании полученных результатов сделано заключение о механизме взаимной диффузии жидкой бронзы и твердой стали, который сводится к следующему. [c.97]

Лучшим способом проверки тепловой трубы на плотность является масспектрометрия. Масс-спектрометр может быть использован для откачки тепловой трубы с помощью диффузионного насоса до глубокого вакуума, превосходящего Ю - мм рт. ст. (Ю -" Па). Сварной шов после этого испытывается на плотность путем обдува его небольшой струен гелия. Если течь имеется, то датчик масс-спектрометра почувствует присутствие гелия, как только тот проникнет в тепловую трубу. После испытания сварных швов и приблизительного определения места неплотности, если оно имеется, для тщательного обследования подозреваемой зоны может быть использована игла для инъекций, подсоединенная к гелиевой магистрали. Таким образом область течи может быть определег1а о юнь точно и может потребоваться лишь незначительная повторная проварка шва в целях его уплотнения. [c.131]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...