Внедренные атомы диффузия

В твердых растворах внедрения процесс диффузии облегчается тем, что не требуется вывода атома (иона) растворителя в иррегулярное положение, и поэтому энергия активации меньше, чем при образовании твердых растворов замещения. 1-[апример, при диффузии углерода в 7-железе Q 30 ккал/г-атом. В случае диффузии металлов в 7-железе (растворы замещения) Q 60 ккал/г-атом. Коэффициенты диффузии в этих двух случаях различаются в тысячи и десятки тысяч раз. Так, для стали с 0,2% С при 1100°С коэффициент D = 6-10 для диффузии углерода и D = 6-10- для диффузии молибдена. [c.322]

Так как возможность возникновения вокруг новых (размноженных при деформации) дислокаций атмосфер определяется соотношением скоростей движения дислокаций и диффузией межузельных атомов, то повышение плотности дислокаций зависит от температуры и скорости деформации. При 0>0с дислокации становятся более подвижными из-за высокой диффузионной подвижности атомов внедрения. Поэтому при 0>0о наблюдается резкое падение сопротивления деформации (см. рис. 247). С повышением скорости деформации диффузионной подвижности внедренных атомов недостаточно для закрепления вновь образовавшихся при деформации дислокаций, которые двигаются уже с большей скоростью. Поэтому с повышением скорости деформации пик деформационного старения может или смещаться в область высоких температур, или вовсе исчезать (см. рис. 247). [c.465]

Тепловой эффект может вызвать процесс диффузии вакансий и внедренных атомов, изменяющий тонкую структуру и свойства металлов. Б металле появляются поры, которые являются зародышами будущих микротрещин. Тепловой эффект может привести также к рекомбинации пар Френкеля с частичным исчезновением этого дефекта. [c.40]

Диффузия внедренных атомов в металлах [c.234]

Общие сведения о диффузии внедренных атомов [c.234]

ГЛ. VI. ДИФФУЗИЯ ВНЕДРЕННЫХ АТОМОВ В МЕТАЛЛАХ [c.236]

ГЛ. VI. ДИФФУЗИЯ ВНЕДРЕННЫХ АТОМОВ в МЕТАЛЛАХ [c.240]

Сравнение с (23,14) дает выражение для коэффициента диффузии внедренных атомов по октаэдрическим междоузлиям ГЦК решетки металла [c.243]

Диффузия внедренных атомов по октаэдрическим [c.253]

Рис. 62. Зависимость потенциальной энергии внедренного атома от координаты X при диффузии но междоузлиям двух типов (для случая, когда И] < ма).

Величина О, согласно определению (23,14), является коэффициентом диффузии внедренных атомов С в рассматриваемом кристалле с двумя замещаемыми атомами С типами междоузлий. Разумеется, такое же выражение для О получается, если определять потоки между любыми соседними содержащими междоузлия плоскостями, перпендикулярными оси X. [c.257]

Таким образом, рассмотренные отклонения от прямой линии кривой зависимости 1н7) от 1/7 в случае диффузии внедренных атомов в металлах с ОЦК решеткой, возмон -но, могли бы служить указанием на такой механизм диффузии, когда диффундирующий атом последовательно проходит через чередующиеся октаэдрические и тетраэдрические междоузлия с различной потенциальной энергией его в этих положениях. [c.259]

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]

Движения дислокации, при которых нарушается условие (14.9.1), называются неконсервативными. Эти движения принципиально возможны вследствие того, что в кристаллической решетке имеются дефекты — вакансии и внедренные атомы, которые перемещаются в результате неравномерного распределения между атомами энергии их тепловых колебаний. Можно представить себе, что дефект, находящийся вблизи дислокации, движется, это движение посит диффузионный характер, т. е. описывается математически с помощью уравнения диффузии, и дислокация следует за ним, выходя из своей плоскости скольжения. Подобные диффузионные движения дислокаций возможны, главным образом, при высоких тб мпературах, за их счет относят некоторые механизмы ползучести. [c.472]

Рассматриваются происходящие иа междоузлиях фазовые превращения типа переходов порядок — беспорядок, процессы распада, диффузия, внедренных атомов, а таклсе кинетика процессов их порераспредедеппя в случаях нарушепня равновесия. [c.2]

Диффузия в сплавах внедрения является процессом, используемым при различных видах обработки металлических материалов. Знание же законов кинетики процессов перераспределения внедренных атомов по междо-узлияд позволяет определить время, необходимое для достижения практпчеески равновесного состояния сплава после его закалки или какого-либо другого вида термической обработки. [c.6]

Книга в значительно М количестве содержит материал, впервые (или очень редко) излагаемый в монографической литературе. К нему в основном относится ряд вопросов теории распределения внедренных атомов по междоузлиям решетки, в частности, при больших концентрациях этих атомов (например, изотопическое упорядочение), теория диффузии при больших степенях заполнения междоузлий внедренными атомами, а также в случае ее протекания до менедоузлиям разного типа, в которых внедренные атомы имеют различную энергию взаимодействия с окружающими их атомами металла на узлах. Сюда же относится и вся последняя глава о кинетике процессов перерасцределепия атомов внедрения по междоузлиям разного типа. [c.8]

Ряд новых эффектов при изучении диффузии внедренных атомов долягеп появляться при переходе от чп-стого (па узлах) металла к случаю, когда узлы замещают атомы разных сортов. В таких сплавах не все внедренные атомы находятся в одинаковых условиях, так как конфигурации атомов различных сортов на соседних с междоузлием узлах могут быть различными. [c.17]

Многие свойства металлов и сплавов сильно зависят от наличия, количества и распределения различных дефектов кристаллической решетки. Вакансии на узлах обуславливают диффузию в металлах и сплавах замещения. Внедренные в междоузлия атомы, также являющиеся точечными дефектами решетки, широко используются на практике для создания материалов с требуемым сочетанием свойств (большое влияние, которое оказывают внедренные атомы на свойства сплавов, уже было рассмотрено во введении). Дислокации обеспечивают протекание процессов пластической деформации. Всевозможные дефекты решетки, являющиеся препятствиями дви-зкепию дислокаций, используются для создания высокопрочных материалов. Электрооопротивление металла 3 л. л. Смпгипп [c.33]

На диффузию внедренных атомов могут оказывать влияние образующиеся комплексы точечных дефектов (см. 5), в состав которых входят эти атомы. В связи с этим в литературе обсуждались возмоишости таких механизмов диффузии, когда эти комплексы, например пары впедренный атом — вакансия на узлах, диффундируют как целое в кристаллической решетке (см., например, статьи в сборнике [1]). [c.239]

Микроскопическая теория диффузии в твердых телах, применимая и к случаю диффузии внедренных атомов но междоузлиям, была развита Френкелем [2, 3] д рамках упрощенной модели, в которой расматривается перемещение атома в заданном внешнем силовом поле, создаваемом окру5кающими атомами. В такой теории высота потенциального барьера Аи определяет ту минимальную кинетическую энергию, которую должен получить в результате теплового возбуждения от своих соседей находящийся в меяедоузлии атом, чтобы иметь возможность перейти через потенциальный барьер и заместить соседнее мен -доузлие. [c.240]

При экспериментальных исследованиях диффузии внедренных атомов в чистых (на узлах) металлах обычно толсе получается экспоненциальная зависимость В от 1/Г типа (23,25). Следовательно, график зависимости 1н1) от 1/Г является прямой линией, по наклону которой можно определить энергию активации Q, а по ординате, отсекаемой этой прямой на оси ординат,—предэкспоненциальный мпонштель Во. В табл. 8 приведены для примера экспериментальные значения Во п Q ъ случае диффузии некоторых примесей внедрения в ОЦК (а) и ГЦК ("() [c.243]

Значения DqU Q для диффузии внедренных атомов в а- и у- н<елезе ) [c.244]

Здесь аир — известные коэффициенты, учитывающие геометрические особенности протекания диффузии в кристаллической решетке данного типа (для ОЦК решетки а=1/24, р = 4, а для ГЦК решетки а=1/12, р=12), V — частота колебаний внедренного атома в междоузлии. Формула (23,31) действительно имеет вид (23,29), причем О"= = apv. Сделав некоторые упрощающие иредполонсения, Верт и Зинер нашли приближенные выражения для V, 615 и бЯ II показали, что их теория находится в согласии с экспериментальными данными для диффузии внедренных атомов по междоузлиям. [c.246]

При этом, как видно из (23,39), хюэффициеит диффузии Оа, < 0. Аналогичным путем могут быть объяснены различные процессы перераспределения внедренных атомов Б неоднородном поле упругих папрялщний, приводящие к концентрации этих атомов в растянутых областях сплава внедрения. Примером перераспределения такого типа, имеющим большое значение, является образование атмосфер внедренных атомов в растянутых областях, возникающих в иоле напряжений вокруг дислокаций. [c.252]

В 23 была рассмотрена микротеория диффузии внедренных атомов некоторого сорта С по однотипным (октаэдрическим) междоузлиям в ОЦК и ГЦК решетках некоторого металла А. В этом случае атомы С при любых переходах из одного междоузлия в соседнее преодолевают потенциальные барьеры одинаковой высоты Аи и процесс диффузии в кагкдом таком кристалле характеризуется единой энергией активации Q = Ан. Зависимость коэффициента диффузии О от абсолютной температуры Т определяется формулой типа (23,25), т. е. график зависимости 1п2) как функции 1/Г является прямой линией (прямой Аррениуса). [c.253]

Однако, как отмечалось в 9, существуют фазы внедрения (например, гидриды редкоземельных металлов), в которых внедренные атомы располагаются как на октаэдрических, так и на тетраэдрических междоузлиях. Поэтому представляет интерес рассмотреть диффузию внедренных атомов в том случае, когда диффузионный путь атома проходит через ряд чередующихся октаэдрических и тетраэдрических междоузлшг, в которых эти атомы имеют различную потенциальную энергию. Задача определения коэффициента диффузии атомов С в таком случае интересна в том отношении, что эти атомы при своем диффузионном перемещении должны преодолевать потенциальные барьеры различной высоты, а не одинаковой, как при диффузии по однотипным междоузлиям, в связи с чем процесс диффузии уже не может быть охарактеризован единой энергетической константой — энергией активации ). [c.253]

Из (24,11) следует, что эта формула не имеет вида (23,25), обычного для чистых (на узлах) металлов, в которых диффузия внедренных атомов проходит по междоузлиям одного типа. Таким образом, процесс диффузии по междоузлиям двух типов (с различающимися энергиями И и Иг) не может быть охарактеризован единой, не зависящей от температуры Т энергией активации Q. В выражение (24,11) входят две экспоненциальные функции от 1/Г, содержащие высоты потенциальных барьеров ДИ12 и Ды21 для переходов М - и М2 М. Поэтому график зависимости ЫО от 1/Г, согласно (24,11), не является прямой линией, как это должно быть в случае справедливости формулы (23,25), и отклонения этой кривой от прямой обусловлены наличием двух тижов междоуз- [c.257]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...