Самодиффузия

Кроме рассмотренного ранее процесса образования графита непосредственно при кристаллизации, возможен и другой способ образования графита. Как уже неоднократно указывалось, цементит — неустойчивое соединение и при определенных условиях (определенной температуре) распадается с образованием аустенита и графита или феррита и графита. Для осуществления этого процесса требуется диффузия углерода к центрам кристаллизации графита и самодиффузия железа от мест, в которых графит выделяется. [c.207]

Определяющей особенностью бейнитного превращения является то обстоятельство, что оно протекает в интервале температур, когда практически отсутствует диффузия (самодиффузия) железа, но интенсивно протекает диффузия углерода, т. е. интервал бейнитного превращения расположен выше точки d, но ниже точки е Чернова (см. рис. 194). [c.270]

Если концентрация раствора выравнялась, то гетеродиффузия, подобно самодиффузии, становится хаотической по направлению. Известны случаи так называемой восходящей диффузии от. мест с низкой концентрацией к местам с высокой концентрацией. В каждом случае имеются особые причины для такого процесса (обычно неравномерное распределение третьего медленно диффундирующего элемента или неравномерное распределение напряжений), в основе которого также лежит стремление системы н уменьшению свободной энергии. [c.320]

Гипотетический механизм гетеродиффузии, который аналогичен механизму самодиффузии, описан Я- И. Френкелем и в настоящее время является общепринятым. Если по соседству с атомом А (рис. 258) имеется вакансия (дырка), то он может легко переместиться со своего места в дырку на место атома А встанет атом В, на место атома В — атом С и т. д. Одновременно с перемещением атомов происходит как бы перемещение дырки . [c.321]

Процесс гетеродиффузии удобнее описывать как перемещение инородных атомов, а процесс самодиффузии — как перемещение дырок . [c.321]

При выводе этого закона принимали, что коэффициент диффузии не зависит от концентрации, что справедливо только для самодиффузии. Поэтому это уравнение должно решаться и решено для определенных граничных условий диффузии. [c.27]

Скорость процесса со временем затухает и повышается с увеличением степени дисперсности частиц. При этом увеличение содержания С ускоряет коагуляцию. Скорость процесса коагуляции определяется скоростью перемещения вакансий, процесс контролируется скоростью самодиффузии а-Ре. [c.110]

Диффузионные процессы перемещения атомов в металлах могут протекать вследствие самодиффузии (перемещения атомов металла в собственной кристаллической решетке) или гетеродиффузии (перемещения растворенных атомов в инородной кристаллической решетке). [c.137]

Рекристаллизация начинается при нагреве свыше температуры рекристаллизации Грек, составляющий 0,4 т. е. когда становится заметной скорость самодиффузии. Процесс термически активирован, т. е. для образования зародышей зерен и их роста требуется определенная энергия активации, поэтому он получает развитие в металле, претерпевшем определенную критическую пластическую деформацию (около 5...10%), другими словами, после накопления в металле некоторого минимума энергии. С увеличением степени деформации снижается энергия активации рекристаллизации и несколько понижается Грек. Это приводит к увеличению скорости рекристаллизации. [c.507]

Рассмотрим, следуя Френкелю, диффузию атомов по вакансиям. Допустим, что в кристаллической решетке рядом оказались атом и вакансия, как показано на рис. 6.19. Вследствие достаточно большой флуктуации энергии атом может перескочить в соседнюю вакансию, находящуюся справа. После такого перескока, являющегося элементарным актом самодиффузии, вакансия переместится влево на одно элементарное межатомное расстояние б. Вероятность перехода атома из узла в вакансию определяется выражением (6.108). Очевидно, что она должна быть обратно пропорциональна времени т оседлой жизни атома (вакансии) в узле, тогда [c.200]

Коэффициенты диффузии в твердых телах очень малы, много меньше, чем в газах. Так, коэффициент самодиффузии золота при комнатной температуре составляет около 10- = м /с, а для кислорода в атмосфере он равен примерно Ю- м /с. [c.208]

Энергия активации самодиффузии различных элементов изменяется в широких пределах. Статистический анализ данных для большого числа элементов показывает, что для энергии активации самодиффузии справедливо простое соотношение [c.208]

Согласно элементарной кинетической теории газов выражение для коэффициента диффузии малой примеси в газе, состоящем из одного сорта частиц, а также для коэффициента самодиффузии имеет вид [c.375]

Коэффициент самодиффузии газов. В табл. 17.1 представлены значения коэффициентов самодиффузии Do при нормальных условиях (Г = 273 К, р = 0,1 МПа). Дан интервал температур, внутри которого коэффициент диффузии можно аппроксимировать степенной функцией [c.375]

Таблица 17.22. Параметры выражения (17.13) для коэффициента самодиффузии в некоторых кристаллах

Диффузия происходит в газах, жидкостях и твердых телах, причем диффундировать могут как растворенные в веществе посторонние частицы, так и частицы самого вещества. Последнее явление называется самодиффузией. [c.81]

В физике только использование меченых атомов дало возможность прямого измерения коэффициента самодиффузии — процесса, в котором атомы или молекулы одного и того же вещества перемешиваются друг с другом в растворе. [c.679]

Из соотношений (3.2.5), (3.2.6) и (3.1.4) находим значение коэффициента самодиффузии [c.99]

Таким образом, коэффициент самодиффузии растет с ростом температуры и убывает с ростом давления и площади эффективного сечения. Коэффициент самодиффузии выражают в м /с. [c.99]

Самовоспламенение 218 Самодиффузия 99 Свободная энергия Гельмгольца 75 [c.460]

После снятия напряжений процесс направленного перемещения атомов и вакансий приостанавливается и заменяется обычной диффузией (самодиффузией), протекающей одинаково интенсивно во всех направлениях. [c.154]

Кроме переползания (неконсервативного движения) дислокаций, при наличии диффузии возможны и другие процессы. Вследствие пересечения движущихся дислокаций или при прохождении дислокаций через лес на дислокационных линиях образуются ступеньки. Для винтовых дислокаций движение ступенек является неконсервативным и сопровождается образованием вакансий, которые сдерживают движение дислокаций со ступеньками до тех пор, пока не появляется возможность для их исчезновения. Здесь механизм пластической деформации, контролирующий ее скорость, по-прежнему связан со скоростью диффузии вакансий, и энергия активации пластической деформации равна энергии активации самодиффузии. [c.156]

Анизотропия диффузии, выраженная отношением коэффициента самодиффузии вдоль дислокационных трубок (Du) к коэффициенту диффузии перпендикулярно дислокационным трубкам ( > ), который зависит от расстояния между дислокациями, т. е. от угла разориентации, также является функцией угла разориентации (см. рис. 97, б). [c.167]

Энергия самодиффузии при комнатной температуре вдоль гексагональной оси (здесь наблюдается анизотропия коэффициентов диффузии в отличие от кубических кристаллов) составляет 0,95 эВ для Zn, 0,79 эВ для d и 1,4 эВ для Mg. [c.204]

Наличие вакансий в решетке сообщает атомам подвижность, т е. позволяет им перемещаться в процессе самодиффузии и диффузии, и тем самым оказывает влияние на такие процессы, как старение, выделение вторичных фаз и т п. [c.13]

Различаются два вида диффузионного перемещения атомов в металлах а) самодиффузия, когда происходит перемещение атомов основного металла в собственной кристаллической решетке б) гетеродиффузия, когда происходит перемещение инородных (растворенных) атомов в чужой кристаллической рещетке. [c.320]

Кроме дырочного механизма возможны и другие диффузионные про-неееы перемещение дислоцированного атома из одного междоузлия в другие (пока он не попадет в дырку и успокоится ) или обмен местами двух соседних атомов. Дырочный механизм осуществим наи(5олее легко. Расчеты относительно самодиффузии меди дают следующие значения энергии активации процессов для дырочного механизма — 64 ккал/г-атом, перемещение дислоцированного атома 230 ккал/г-атом и при обменном механизме 400 ккал/г-атом. Столь большая разница в энергии активации приводит к тому, что диффузия реально протекает лишь путем дырочного механизма удельное значение других способов перемещения ничтожно мало. [c.321]

Рис, 76. Корреляци между энергией активации для ползучести (0), длительной прочности (Д) самодиффузии (+) и температурой плавления [c.117]

Близость энергии активации миграции к энергии активации самодиффузионных процессов свидетельствует о том, что миграция границ контролируется направленным перемещением вакансий. Другими словами, движение границы представляет процесс обмена местами атомов и вакансий (рис. 13.13). По своему атомному механизму и энергии активации миграция занимает некоторое промежуточное положение между самодиффузией по границам и объему зерен. В случаях малоугловых и специальных большеугловых границ обмен местами атомов и вакансий происходит в малоискаженных приграничных зонах, поэтому энергия активации миграции границы будет близка к энергии активации объемной самодиффузии в решетке. По мере разориентации границы и увеличения степени искажения решеток в приграничных зонах доля энергии активации, связанная с образованием и перемещением вакансий, будет уменьшаться. Общая энергия активации миграции будет приближаться к энергии активации самодиффузии по границам. В соответствии с этим большеугловые границы более подвижны, чем малоугловые и специальные. В условиях неравномерного распределения температуры, например при сварке, отмечают, что наиболее интенсивная миграция границ происходит в направлении тепловых потоков. Это, вероятно, обусловлено направленным потоком вакансий от более нагретого к менее нагретому участку металла. [c.505]

Последующее поведение локального объема и процесс образования несплош-ности в этом объеме можно рассматривать как взаимосвязанную цепь элементарных процессов разрыва связей. Так, например, пересечение дислокаций, которое становится возможным при достижении некоторой пороговой плотности дислокаций, приводит к следующим связанным процессам образование порогов на дислокациях —> движение дислокаций с порогами —> порождение точечных дефектов -> объемная самодиффузия диффузия моновакансий и внедренных атомов. Таким образом, процесс необратимого разрыва межатомных связей можно рассматривать как цепную реакцию, состоящую из взаимосвязанных элементарных процессов, а следовательно удовлетворяющую функции самоподобия [c.196]

Диффузию, ограничиваюш уюся перемещением атомов одного элемента в решетке другого, называют атомной. Этот вид диффузии наибол ее просто поддается физической интерпретации и поэтому изучен наиболее полно. Особенно простым случаем атомной диффузии является самодиффузия — перемещение атомов элементов в своей же собственной кристаллической решетке. [c.198]

Таблица 17.2. Коэффициент самодиффузии газов при высо <их температурах, см с (давление атмосферное теоретические данные получены с использованием потенциала межатомного взаимодействия, восстановленного

Из-за больших искажений кристаллической решетки вокруг межузельного атома его энергия активации процесса миграции м меньше, чем для вакансии. Для меди энергия миграции вакансий составляет 1 0,5 эВ, для межузельного атома 0,16+0,10 эВ, т. е. межузельные атомы подвижнее, чем вакансии. Так как концентрация вакансий несоизмеримо выше концентрации дислоцированных атомов, то в процессах самодиффузии, т. е. диффузии атомов основного вещества, доминирующую роль играет вакансиопный механизм. Находящийся рядом с вакансией атом обладает повышенной энергией и может занять ее место. Время существования вакансии в одном узле кристаллической решетки зависит от температуры. Для кадмия при комнатной температуре это время составляет около суток, ближе к температуре плавления 4-10- с, т. е. частота диффузионных скачков вакансий 0,25- Ю с- . [c.29]

Прерывистый характер процесса ползучести при макросдвиге дает основание предполагать, что процесс макродвижения по границам зерен осуществляется вследствие двух процессов сдвига по островкам хорошего соответствия и самодиффузии, упорядочивающей области больших нарушений. Межзеренное проскальзывание можно наблюдать по рельефу на поверхности шлифа деформированного металла. По границам зерна образуются каемки, свидетельствующие о наличии выступов и впадин. Происходящее вертикальное смещение (перемещение зерна) по отношению к поверхности шлифа позволяет с помощью интерференционного микроскопа определять величину пластической деформации, вызванной межзеренным смещением. Результаты измерений (рис. 100) дают основание считать, что доля скольжения по границам зерен мала и составляет приблизительно 10% от полной деформации (егр/е л 0,1). Эта величина зависит от угла разориентации 0, температуры, скорости деформации, приложенного напряжения, величины зерна. Например, величина смещения, а следовательно, и erp/8j увеличивается с уменьшением величины зерна и возрастанием напряжения при данной температуре (рис. 101,а). С повышением температуры отношение 8rp/ej благодаря диффузионным процессам возрастает до 0,3 (рис. 101,6). Д, Мак Лин теоретически доказал, что вклад в общую деформацию от межзеренных смещений не может быть выше 33% от общей деформации. Только в том случае, если процесс деформирования сопровождается миграцией границ, доля зернограничной [c.173]

Переползание краевых дислокаций является процессом, контролирующим степень искажения кристаллической решетки и дислокационную структуру деформированного металла. Для переползания краевой дислокации необходима самодиффузия. Используя выражение для коэффициента самодиффузии D = a /x—Doexp —E sJ IkT), где а — параметр решетки т — усредненное время перескока атома, определяющее развитие самодиффузии при данной температуре Т, К сд 38 Гпл — полуэмпи-рическая зависимость энергии активации самодиффузии от температуры плавления, можно приближенно определить температурную границу, выше которой возможно переползание 7 пер=38 7 пл/А1п(т1)о/а ). [c.256]

Металловедение (1978) -- [ c.320 ]

Физическая газодинамика реагирующих сред (1985) -- [ c.99 ]

Металловедение и термическая обработка Издание 6 (1965) -- [ c.22 , c.394 ]

Теория высокотемпературной прочности материалов (1986) -- [ c.76 ]

Металлы и сплавы Справочник (2003) -- [ c.11 ]

Конструкционные материалы Энциклопедия (1965) -- [ c.277 ]

Физическое металловедение Вып II (1968) -- [ c.145 , c.146 ]

Физико-химическая кристаллография (1972) -- [ c.244 ]

Технология металлов и конструкционные материалы Издание 2 (1989) -- [ c.14 ]

Материаловедение Технология конструкционных материалов Изд2 (2006) -- [ c.154 ]

Металловедение и термическая обработка стали Том 1, 2 Издание 2 (1961) -- [ c.582 ]

Металловедение Издание 4 1963 (1963) -- [ c.228 ]

Металловедение Издание 4 1966 (1966) -- [ c.233 ]

Задачи по термодинамике и статистической физике (1974) -- [ c.3 , c.17 ]

Свойства газов и жидкостей Издание 3 (1982) -- [ c.482 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...