Диффузия энергии активации

В табл. 1 по данным различных авторов приведены основные константы диффузия в а- и 7-железе водорода, азота, углерода и бора. Как видно из табл. 1, чем меньше размер атома, тем меньше деформация решетки же.теза, необходимая для осуществления перескока атома из одного междоузлия в соседнее, а следовательно, ниже энергия активации и выше коэффициент диффузии. Энергия активации атомов внедрения линейно зависит от их атомного радиуса [29]. [c.285]

Диффузия вдоль границ зерен происходит с гораздо большей скоростью, чем в объеме зерна. Это объясняется тем, что высокоугловые границы независимо от их физической модели содержат повышенную концентрацию вакансий и нарушений периодичности расположений атомов, что увеличивает вероятность атомных переходов и уменьшает энергию активации диффузии. Энергия активации диффузии по границам зерна составляет —0,5—0,7 от энергии активации по объему зерна. [c.289]

Скорость стока избыточных точечных дефектов зависит от температуры и энергии активации диффузии. Энергия активации диффузии Q у металлов растет линейно с повышением температуры [c.46]

Наличие, например, углеродной аномалии отчасти подтверждается сравнением экспериментальной и известной из данных по диффузии энергий активации [187]. [c.71]

Из уравнения (I) следует, что коэффициент диффузии разных веществ чрезвычайно сильно зависит от уровня энергии активации чем больше Q, тем резко меньше D. [c.322]

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]

Для осуществления диффузии необходимо, чтобы атом обладал энергией активации (теплотой диффузии), равной Q. Количественно диффузия характеризуется коэффициентом диффузии О (количеством вещества, продиффундировавшего через 1 площадки образца в течение 1 сек при перепаде концентраций по обе стороны площадки, равном 1, т. е. от о до 100%) [c.137]

Энергии активации диффузионных процессов, как видно, ниже энергии активации химических реакций ввиду того, что молекулы или атомы при диффузии не изменяют своего строения. В данном случае энергия активации будет определяться диффузионной средой и ее строением. Особенно высоки значения энергии активации при диффузии в твердых металлах и других кристаллических веществах. В твердом теле диффузия может происходить [c.298]

Высокая энергия активации диффузии в твердых телах делает коэффициенты диффузии очень малыми согласно уравнению (8.99). [c.304]

Энергия активации диффузии Q обычно всегда ниже, чем энергия активации химической реакции А, и при высоких температурах наиболее вероятен диффузионный режим. В самом деле [c.307]

Элементы, находящиеся в твердом растворе в виде примесей внедрения, имеют меньшую энергию активации и поэтому диффундируют более активно. Кроме того, интенсивность процесса будет зависеть от толщины прослоек, а следовательно, от размеров зерна. Чем более мелкозернистая структура, тем тоньше пограничные прослойки и, следовательно, больше поверхность диффузии. Одновременно с процессом рассасывания обогащенных примесями границ зерен начинается и их объединение, т. е. процесс слияния зерен в более крупные. [c.462]

При отдыхе наиболее важный процесс — уменьшение избыточной концентрации вакансий (от Сон до vp) Вакансии мигрируют к дислокациям, границам зерен и внешним поверхностям и там аннигилируют. Междоузельные атомы аннигилируют на краевых дислокациях и при встрече с вакансиями. Скорость отдыха зависит от энергии активации само-диффузии и температуры. При одинаковых относительно Т л температурах (так называемых гомологических) скорость отдыха [c.510]

Для того, чтобы перейти к анализу разрушения при ползучести, необходимо рассмотреть механизм стадии повреждаемости при длительной высокотемпературной деформации. Как известно, повреждаемость при ползучести связана с порообразованием на фаницах зерен, инициируемом коллективными дислокационными процессами. Они так или иначе зависят от термически-активируемых процессов скольжения и переползания дислокаций с развитием диффузии по дислокационным трубкам или объемной диффузии. Экспериментальные данные, накопленные к настоящему времени, позволяют составить иерархическую последовательность (рисунок 4.34) включения механизмов пластической деформации в зависимости от параметра ре, характеризующего эффективную энергию активации в терминах К. [c.316]

По тангенсу угла наклона tgp=—Q// находим энергию активации процесса диффузии, а затем из (6.128) Dq. [c.207]

Здесь В Ай — предэкспоненциальный множитель, а Е з — так называемая энергия активации поверхностной диффузии. [c.258]

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]

Энергия активации при диффузии по границам зерен Ез,г приблизительно в два раза меньше энергии активации Ез в объеме зерна, поэтому Dg.r с понижением температуры уменьшается медленнее, чем Оз, и относительный вклад диффузии по границам зерен возрастает при более низких температурах. Это характерно для всех систем. [c.167]

Значение Q процессов разупрочнения колеблются в зависимости от того, с протеканием каких элементарных процессов это связано от значений энергии активации диффузии вакансий до энергии активации процессов граничной и объемной диффузии. [c.299]

Так, по данным многих авторов, значения энергии активации Q для интервала II скоростей деформации близки к значениям энергии активации граничной диффузии, а для интервала III — объемной диффузии. [c.557]

Особенности диффузии при трении (глубина диффузионной зоны, скорость диффузии, энергия активации процесса) связаны с возникающими при трении большими градиентами деформации (даже при сравнительно малых номинальных Нагрузках) и температуры в поверхностных слоях. Многократные тепловые и силовые внешние воздействия на металл изменяют его химический потенциал, что является основной движущей силой интенсивных диффузионных потоков. Приведенные далее экспериментальные результаты убедительно показывают, чтодиффузия в условиях трения й изнашивания является основным процессом ] адмиро -вании структуры, определяющей. уровень. износостойкости. [c.150]

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]

Для подтверждения внутренне-внешнедиффузионного происхождения сложно-параболического закона следует исследовать температурную зависимость скорости окисления металла, а следовательно, и постоянных k l и и определить значения соответствующих энергий активации Qi и Qa. которые должны быть более низкими (порядка нескольких килокалорий на моль) для внешней и более высокими (порядка десятков и сотен килокалорий на грамм-атом) для внутренней диффузии и могут быть сопоставлены с соответствующими литературными данными. [c.66]

BOM приближении прочность металлов при высоких температурах увеличивается с повышением их температуры плавления. Это связано с тем, что ползучесть металлов при высоких температурах совершается путем восходящего движения дислокаций, которое может осуществляться при наличии термической активации и диффузии атомов. Энергия активации процесса ползучести при высоких температурах Т по Дорну, равна энергии акти- [c.117]

Характер опытной зависимости k от t в ряде процессов бывает обусловлен соизмеримостью торможений двух или более элементарных их стадий с разными величинами энергий активации (например, смешанным диффузионнокинетическим контролем или контролем диффузией через двухслойную окалину). Так, для процессов окисления металлов, описываемых во времени уравнением (113), значения кажущейся энергии активации процесса, вычисленные из наклона прямых g = f (1/Т) [c.123]

Муса и от 9 до 11 ккал/моль для остальных грунтов) значительно превосходят значения энергии активации вязкости воды (от 3 до 6 ккал/моль) и подвижности водородных ионов (от 1 до 3 ккал/г-ион), что указывает на существенное различие процессов диффузии в жидкой фазе грунтов и igff почв и в растворах электролитов. gg Возможны и отступления от экспоненциальной зависимости скорости грунтовой и почвенной коррозии металлов от температуры, связанные с более быстрым высыханием или с меньшей аэрацией грунта или почвы при повышении температуры. [c.389]

Начальные участки поляризационных кривых (рис. 293) указывают на преобладание катодного контроля при коррозии железа в расплаве Na l, а значение энергии активации катодного процесса в этой области (18 ккал/моль — рис. 294) близко к значению энергии активации вязкости Na l (13 ккал/моль), что указывает на контроль катодного процесса диффузией основного деполяризатора (кислорода) к катоду, скорость которой в значительной мере зависит от вязкости расплава. [c.409]

Коэффициент диффузии D, m V , т, е. количество вещества, диффундирующего ч(рез единицу площади (1 см ), в единицу времени (I с) при перепаде концентрации, равном единице, зависит от природы сплава, размеров зерна и особенно сильно от температуры. Температурная зависимость коэффициента диффузии подчиняется экспоненциальному закону D = Do ехр 1—Q/RT], где О,, — предэкспоненциалЬ ный множитель, величина которого определяется типом кристаллической решетки R — газовая постоянная, 8,31 Дж-К МОЛь" Т — температура, К Q — энергия активации, Дж/г-атом. [c.28]

Наиболее легко дифс1)узня протекает по поверхности и границам зерен, где сосредоточещ) дефекты кристаллического строения (вакансии, дислокации и т. д.). Поэтому энергия активации диффузии по границам зерен (блоков) примерно вдвое меньше, чем в объеме, т. е. при объемной диффузии. [c.28]

Легирующие элементы, присутствующие в стали, оказывают влияние на структуру цементуемого слоя, механизм его образования и скорость диффузии. В случае цементации сталей, легированных карбидообразующими элементами, при температуре диффузии возможно образование двухфазного слоя из аустенита и карбидов глобулярной формы. При этом аустенит обедняется углеродом и карбидообразующнми элементами (Сг, Мп, Ti) и на поверхности после закалки образуются пемартенситные структуры, способствующие снижению твердости и особенно предела выносливости. Суммарная концентрация углерода на поверхности цементированного слоя сталей, легированных карбидообразующими элементами, может достигать 1,5—2,0 % и более. Карбидообразующие элементы (Сг, Мп, Мо, W и др.) увеличивают энергию активации Q, уменьшают коэффициент диффузии углерода в аустените. Никель и кобальт повышают коэффициент диффузии углерода в аустените. Однако на толщину слоя, легирующие элементы в том количестве, в котором они присутствуют в цементуемых сталях, практически не влияют. [c.233]

Задача о диффузии в газовой среде решается методами кинетической теории газов, так как в этом случае не требуется особой энергии активации для проникновения одного газа в другой. Если диффузия происходит в конденсированных фазах (жидкая, твердая), то в этом случае для перемещения частиц диффузанта требуется энергия активации, так как в жидкости и в кристалле частицы между собой связаны значительной энергией межатомного или межмолекулярного взаимодействия, находясь на малых расстояниях друг от друга. Скорость диффузии в этом случае будет значительно меньше. [c.296]

ПО объему кристаллического зерна путем замены одного атома в кристаллической решетке другим, но этот путь требует очень высоких энергий активаций, соизмеримых с энергией кристаллической решетки. Например, торий диффундирует в вольфраме объемно, требуя энергии активации 502 кДж/моль. Если диффузия идет по границам зерен, где имеется много нарушений кристаллической структуры — вакансий и дислокаций, то энергия активации составляет 393,5 кДж/моль. При поверхностной диффузии тория по вольфраму энергия активации составляет всего 278 кДж/моль (торирование вольфрама). Соответственно резко изменяются коэффициенты диффузии, так как уравнение для коэффициента диффузии аналогично уравнению константы скорости химической реакции в зависимости от температуры [c.299]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...