Внедренные атомы самодиффузия

Самодиффузия внедренных атомов [c.265]

Благодаря тепловому возбуждению точечные дефекты не остаются в кристалле на одном месте, они дрейфуют по его объему. Дрейф (или диффузия) точечных дефектов может происходить хаотически (самодиффузия) или же направленно под действием градиентов температуры, напряжения или концентрации дефектов. Скорость диффузий пропорциональна ехр [—Q KT), где Q = = (/тд + At/ — энергия активации диффузии, состоящая из энергии f/тд образования точечного дефекта и высоты А/7 энергетического барьера, который необходимо преодолеть при перемещении дефекта из одного устойчивого положения в другое. На величину At/ влияет поле напряжений. В связи с этим вакансии и атомы примесей с малыми радиусами (но сравнению с атомами основного металла) диффундируют в зоны сжатия, а внедренные атомы и атомы примесей с большими радиусами—в зоны растяжения. [c.82]

В общем, скорость диффузии примесей внедрения значительно выше, чем скорость самодиффузии молибдена. Но при[ одном и том же количестве второй фазы в молибдене по мере коагуляции частиц пути диффузии между ними увеличиваются, градиент концентрации примеси внедрения между большими и малыми частицами падает, что приводит к уменьшению скорости диффузии примесных атомов. Кроме того, уменьшение поверхностной энергии, движущей силы процесса коагуляции, связанное с ростом радиуса кривизны частиц, также способствует уменьшению скорости процесса коагуляции, которая выражается так [c.47]

Доказано, что основным механизмом самодиффузии и диффузии в твердых растворах замещения является вакансионный. В твердых растворах внедрения основным механизмом перемещения примесных атомов небольшого размера является межузельный. [c.152]

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]

Не будем принимать во внимание геометрические искажения решетки, квантовые особенности атомных переходов, а также корреляцию в процессах этих переходов, В отличие от обычно проводимых расчетов, в этом и следующем параграфах не будем ограпичиваться случаем игалых концентраций внедренных атомов, принимая, что степень заполнения междоузлий внедренными атомами может быть любой. При такой постановке вопроса выяснится существенное различие в зависимости коэффициентов самодиффузии и химической диффузии внедренных атомов от степени заполнения ими междоузлий [23]. [c.265]

Вопрос о соотношении В ш В был рассмотрен [25] также в рамках общей феноменологической теории, в которой движущей силой диффузии считается градиент химического потенциала (см.- 23). В, такой макроскопической теории не конкретизируется структура решетки, а также тин междоузлий, и результат может быть получен в общем виде для любых структур. При этом, однако, не удается получить явных выражений для коэффициентов В и В, а лишь соотношение между ними. В простейшем предельном случае, когда взаимодействие между атомами С мало и им можно пренебречь, по степень заполнения междоузлий р может быть любой, в такой теории были получены формулы для химических потенциалов меченых атомов С и их градиентов в случаях самодиффузии и химической диффузии. Для этого использовались общие формулы типа (23,34), определяющие плотности диффузионных потоков. Сравнение этих плотностей потоков в случаях самодиффузии и химической диффузии привело к установлению соотношения типа Даркена (ем. (23,41)) между В и /), имеющего вид (26,8). Таким образом, это соотношение оказывается справедливым не только в случае диффузии невзаимодействующих внедренных атомов по октаэдрическим междоузлиям ОЦК решетки, но и для общего случая любых структур решетки чистого (на узлах) металла и любых типов междоузлий. [c.273]

В заключение разделов о диффузии внедренных атомов в металлах и сплавах отметим еще некоторые направления теоретических исследований в этой области. Систематическое рассмотрение процессов диффузии в фазах внедрения, в которых диффузионное перемещение атомев па узлах возможно в большинстве случаев благодаря тепловым вакансиям, а па междоузлиях обусловлено главным образом структурными вакансиями в под-решетке междоузлий, привело к созданию модели дырочного газа , широко применяемой к сплавам внедрения [18 — 22]. В рамках этой модели были проанализированы возможности различных механизмов диффузии внедренных атомов, в частности, механизма, при котором внедренный атом мон ет совершать переходы и в тепловые вакансии на узлах с последующим переходом в другую структурную вакансию на междоузлиях [19]. Исследовано было такн е влияние ближнего порядка в сплавах внедрения и концентрации сруктурных вакансий на параметры самодиффузии внедренных атомов [21]. [c.319]

Мы рассмотрели связь между наблюдаемым коэффициентом диффузии и микроскопическими перемеш ениями атомов в твердых растворах внедрения, а также в случае самодиффузии в чистых металлах. В первом случае растворитель можно было представить как жесткую матрицу, сквозь которую диффундирует растворенный компонент. При этом нреднолагалось, что исследуемые сплавы являются достаточно сильно разбавленными растворами, так что атомы растворенного компонента при движении не оказывают влияния друг на друга. В случае чистых металлов имеется только одна решетка, по которой перемещаются атомы, и хотя они могут мешать перемещению друг друга, мы можем учесть это, сосредоточив внимание па концентрации вакантных узлов и их движении. [c.146]

В тех случаях, когда вакансии заполняются основным металлом, имеет место процесс самодиффузии, а в тех случаях, когда они заполняются инородными атомами растворимого вещества, наблюдается процесс диффузии одного элемента в другой — процесс гетеродиффузии. Таков механизм образования твердых рас-тв.оров замещения. При образовании твердых растворов внедрения наличие пустых мест в решетке не играет существенной роли. [c.5]

Водород может облегчить развитие сверхпластичности, по крайней мере, по двум причинам. Во-первых, водород, будучи р-стабилизатором, понижает температуру а+р -р-перехода и поэтому эффект пластифицирования в наводороженных образцах проявляется прп более низких температурах. Во-вторых, коэффициент диффузгт водорода на несколько порядков больше коэффициентов диффузии других элемеитов. Так, например, прп температуре 1000° С коэффициент диффузии водорода в р-титане в 10 раз больше коэффициента самодиффузии в р-титане. Весовые концентрации водорода порядка 0,15— 0,20% соответствуют 5—10% (ат). При таких больших концентрациях водород не может пе оказывать скоряю-щего действия на диффузию атомов тптана, хотя он и является иримесью внедрения. [c.494]

Если принять (см. выше) для решетки твердого раствора внедрения, что энергия активации перехода пропорциональна упругой энергии, а энергия образования вакансии — теилоте испарения, то можно придти к адекватному описанию предэкспонентного фактора и для металлав с гранецентрированной решеткой. Коэффиицент >о самодиффузии в объемноцентрированных решетках (например, а-Ре и XV) хорошо описывается на основе представлений о циклическом механизме диффузии с кольцом, состоящим из четырех атомов. [c.585]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...