Общие закономерности диффузионных процессов

ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДИФФУЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ [1-3] [c.598]

Кинетика диффузионного превращения. Диффузионное превращение происходит по механизму образование зародыша и рост новой фазы . Этот тип превращения подчиняется тем же общим закономерностям, что и процессы кристаллизации жидкости (см. гл. 12). Существуют некоторые особенности, связанные с твердым состоянием исходной и образующейся фаз и относительно низкой температурой превращений. Образование зародышей критических размеров сопровождается увеличением свободной энергии системы, равным /з поверхностной энергии зародышей (остальные две трети компенсируются уменьшением объемной свободной энергии). Возникновение зародышей обеспечивается в результате флуктуационного повышения энергии в отдельных группах атомов. При превращении в сплавах образуются фазы, отличающиеся по составу от исходной, поэтому для образования зародыша необходимо также наличие флуктуации концентрации. Последнее затрудняет образование зародышей новой фазы, особенно если ее состав сильно отличается от исходной. Другой фактор, затрудняющий образование зародыша новой фазы, связан с упругой деформацией фаз, которая обусловлена различием удельных объемов исходной и образующейся фаз. Энергия упругой деформации увеличивает свободную энергию и, подобно поверхностной энергии, вносит положительный вклад в баланс энергии. Критический размер зародышей и работа их образования уменьшаются с увеличением степени переохлаждения (или перегрева) по отношению к равновесной температуре Гр, а также при уменьшении поверхностной энергии зародыша. [c.493]

С практической точки зрения наибольший интерес представляет диффузионный режим растворения благородных металлов, так как именно в таком режиме обычно протекает процесс цианирования золотосодержащего сырья. Как было показано выше, общие закономерности такого режима качественно вполне удовлетворительно согласуются с теорией диффузионных процессов. Однако в количественном отношении существуют некоторые противоречия. [c.90]

Влияние различных факторов на результаты газофазного и парофазного контактного и неконтактного способов насыщения наиболее подробно исследовано применительно к процессу парофазного хромирования [6], но, очевидно, установленные при этом общие закономерности справедливы и в случае насыщения другими элементами. При контактном способе одним из решающих факторов, влияющих на результаты насыщения, является активность насыщающей смеси. Она в свою очередь определяется прежде всего химическим и гранулометрическим составом активной составляющей, т. е. того вещества, которое является поставщиком диффундирующего элемента. Что касается химического состава, то на примере хромирования четко установлено повышение скорости насыщения и концентрации хрома в диффузионном слое с увеличением чистоты исходного порошка хрома или фер- [c.82]

Скорость графитизации определяется составом чугуна и температурой отжига. Наличие в чугуне элементов, задерживающих графитизацию (хрома, марганца), замедляет процесс. Наоборот, наличие элементов, способствующих графитизации (кремний, алюминий), ведет к его ускорению. Повышение температуры увеличивает как скорость зарождения графитных центров, так и скорость их роста (фиг. 44). При каждой отдельной температуре — при изотермическом отжиге — характер увеличения количества графита подчиняется общим закономерностям, свойственным диффузионным процессам. Вначале процесс идет очень медленно в этот период, носящий название инкубационного периода, идет подготовка к графитизации внутри твердого раствора за счет флуктуации состава и энергии. [c.70]

Значение показателя степени п меняется в довольно значительных пределах (по данным работы [141], от 1,5 до 3, а по данным работы [142], от 1 до 3), причем эти изменения наблюдаются не только в различных системах, но и в пределах каждой системы металл—углерод с изменением температуры. Экспериментально во многих работах [143—145] установлено, что при реакционной диффузии довольно часто кинетические уравнения не являются уравнениями квадратичной параболы (п = 2), как этого требует теория, когда весь процесс лимитируется чисто диффузионным звеном. Это объяснимо, если учесть, что на рост слоев при реакционной диффузии влияет ряд факторов, к основным из которых могут быть отнесены скорости твердофазных химических реакций, поступление активных атомов (или ионов) в диффузионную зону, структура образующейся фазы, кристаллографические перестройки. Эти факторы, подчиняясь другим кинетическим закономерностям, могут существенно влиять на общий ход процесса реакционной диффузии. [c.141]

Следует еще раз обратить внимание на то, что все рассмотренные в настоящем параграфе закономерности относятся, главным образом, к таким процессам сварки давлением, при которых с какой-либо точностью можно разделить этапы сближения, формирования физического контакта и собственно создания прочного сварного соединения. Речь, следовательно, может быть о диффузионной сварке в вакууме, о некоторых способах контактной сварки, о сварке трением. Но даже и для этих процессов общая длительность процесса сваривания не определяется суммой времени, необходимого иа сближение, формирование физического контакта и создание прочного соединения. Для сварки ударным давлением все эти отдельные этапы вообще не различимы. Различной оказывается и физическая картина сваривания при действии импульсных давлений (взрыв, электромагнитный удар) и при действии вибрационных давлений и колебаний. Эти особенности рассмотрены в дальнейшем. [c.85]

При давлениях кислорода ниже 40 мм рт. ст. закономерность, выражаемая уравнением (4), не соблюдается. При этом зависимость процесса от давления кислорода проявляется в меньшей степени. Пропорциональность скорости окисления давлению кислорода свидетельствует о преимущественном участии последнего в общем диффузионном потоке через окисную пленку в процессе ее роста. С понижением давления градиент концентрации кислорода в окисле, по-видимому, снижается и соответ- [c.74]

В статье описаны аппаратура и методика образования диффузионных хромовых покрытий на графите. Установлены общие закономерности образования покрытий в зависимости от температуры и продолжительности процесса их образования. Рентгеноструктурным анализом найдены структуры полученных осадков. Библ. — 4 назв., рис. — 4. [c.341]

Вместе с тем, на настоящей стадии уже недостаточно ограничиваться исследованиями закономерностей формирования конкретных покрытий, необходим переход к исследованиям общих физико-химических свойств, определяющих характер образующихся покрытий и закоиомерностей взаимодействия покрытия с подложкой. Необходимы, в частности, более широкие исследова1Ния механизма коррозии покрытий, что способствовало бы разработке научных основ их модификации. Необходимо проведение фундаментальных исследований термодинамических свойств веществ, входящих в состав защитных покрытий (окислов, силицидов и др.) при температурах порядка 1500—2000° С и выше, кинетики их испарения, диффузионных процессов и т. д. [c.261]

В соответствии с диаграммой состояния железо — углерод при нагревании стали в точке Л) перлит превращается в аустенит. При дальнейшем нагревании в критическом интервале происходит переход в аустенит избыточного феррита в доэвтектоидной стали и вторичного цементита в заэвтектоидной. При охлаждении аустенит превращается в феррито-цементитную смесь, а при нагревании реакция идет в противоположном направлении. Оба эти процесса диффузионного типа. Появление новой фазы происходит путем образования зародышей и их роста. Поэтому оба рассматриваемых процесса должны подчиняться общей закономерности. Однако, если при охлаждении скорость превращения была функцией переохлаждения, то при нагревании она является следствием перенагрева . [c.413]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...