Механизмы и основные закономерности диффузионно-контролируемых процессов в неоднородных по составу и структуре сплавах

• Автор: Жигунов, Виктор Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 306 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДНИЕ
ГЛАВА 1. ВЗАИМНАЯ ДИФФУЗИЯ В НЕОДНОРОДНЫХ СРЕДАХ
1.1. Диффузия в неоднородных по структуре однофазных средах
1.2. Расчеты перераспределений компонентов при спекании порошковых смесей
1.2.1. Уравнение диффузионной гомогенизации
1.2.2. Коэффициент вариации концентрации
1.2.3. Модели гомогенизации при спекании порошковых смесей
1.3. Математическое описание диффузионного массопе-реноса в локально неоднородных твердых средах
1.4. Математическое моделирование процесса изменения состава при спекании порошковых материалов
1.4.1. Влияние вида функций распределения частиц по размерам на кинетику диффузионной гомогенизации в двухкомпонентной порошковой системе
1.4.2. Многокомпонентные порошковые системы, состоящие из элементов, образующих непрерывные ряды твердых растворов
1.4.3. Бинарные порошковые системы с ограниченной растворимостью компонентов
1.5. Основные результаты и краткие выводы

ГЛАВА 2. ДИФФУЗИОННАЯ ГОМОГЕНИЗАЦИЯ В НЕОДНОРОДНЫХ ДИСПЕРСНЫХ СПЛАВАХ
2Л. Исследование взаимной диффузии в порошковых и
литых материалах
2 Л Л. Подготовка образцов и методика исследований
2Л.2. Концентрационная зависимость коэффициентов диффузии в бинарных вольфрам - молибденовых, вольфрам - рениевых и молибден - рение-
вых сплавах
2.1.3. Изотермическая диффузия в а - фазе тройной системы вольфрам - молибден - рений
2.2. Получение функций плотности вероятности и концентрационных кривых методом рентгеноструктурного анализа
2.3. Временная зависимость распределения элементов в диффузионных зонах многослойных бинарных образцов
2.4. Функции распределения в пространстве концентраций для порошковых систем с ограниченной и неограниченной растворимостью по данным микрорентгенос-пектрального анализа
2.5. Основные результаты и краткие выводы
ГЛАВА 3. СТРУКТУРНЫЙ ФАКТОР В ПРОЦЕССАХ СПЛАВООБРАЗОВАНИЯ И СИНТЕЗА ФАЗ В ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМАХ

3.1. Активирование процессов сплавообразования и синтеза фаз
3.2. Фазовые превращения при получении порошков ин-терметаллидов
3.2.1. Система титан-алюминий
3.2.2. Система титан - никель
3.2.3. Система титан - железо
3.3. Фазовые превращения при получении порошков карбида титана, нитридов титана и алюминия
3.4. Влияние механической обработки на сплавообразо-вание в системе вольфрам-рений
3.5. Основные результаты и краткие выводы
ГЛАВА 4. ДИФФУЗИОННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ УПОРЯДОЧЕННЫХ ИНТЕРМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ФАЗ
4.1. Термодинамический анализ условий возникновения диссипативных структур
4.1.1. Квазихимические реакции образования неравновесных конфигураций
4.1.2. Уравнения баланса
4.1.3. Критерий эволюции
4.2. Диффузионное взаимодействие (3- и у'- фаз системы
Ni-Al
4.2.1. Структура стабильных и метастабильных
фаз в системе Ni-Al
4.2.2. Кинетика диффузионного взаимодействия интерметаллидов NiA-б и Ni3A£

диффузии, диффузии через газовую фазу. Так как поверхностная диффузия происходит намного быстрее объемной, то в [76] полагалось, что в начальный период времени поверхностная концентрация компонент быстро выравнивалась и становилась одинаковой для всех частиц. В случае взаимно растворимых веществ поверхностная диффузия сопровождается уходом вещества, диффундирующего по поверхности в объем. При этом предполагалось, что на всех частицах смеси порошков поддерживались одинаковые поверхностные концентрации. В соответствии с данными, приведенными в [52], на ранней стадии этот процесс не способствует ни росту приконтактного перешейка, ни уменьшению расстояния между контактирующими разнородными крупинками. Представляется, что именно этому этапу процесса спекания, когда частицы порошка в основном сохраняют свою форму, в наибольшей степени соответствует модель, рассмотренная в [76], хотя с учетом результатов, полученных в [8] и свидетельствовавших о существенной роли поверхностной и граничной диффузии в порошковых материалах, благодаря наследственности их структуры, можно ожидать, что рассмотренная модель окажется работоспособной и на более поздних стадиях спекания. Общая для обоих наборов частиц граничная концентрация 1(1:), устанавливаемая благодаря быстрой поверхностной (или граничной) диффузии, не задавалась явно, а определялась из самосогласованной задачи совместно с градиентами на границах.
Математически этот процесс был описан в [76, 297] как система двух взаимно связанных краевых задач, в результате численного решения которой с усреднением по интервалу АС = 0,025, были получены кривые распределения р (С С) (рис. 1.5), качественное сопоставление которых с экспериментальными данными, приве-