Закономерности температурной зависимости коэффициентов взаимной диффузии в системе железо-хром-никель

• Автор: Голубев, Виктор Гаврилович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 146 c. : ил

ГЛАВА I,СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

§1.Теоретические основы диффузии в многокомпонентных

системах

§2.Методы расчета коэффициентов взаимной диффузии в

многокомпонентных системах

§З.Предельные соотношения для коэффициентов взаимной

диффузии в трехкомпонентных системах

§4.06зор экспериментальных работ по диффузии в

тройных металлических системах

§5,Выводы по главе.Цель и задачи исследования

ГЛАВА II. КОНЦЕНТРАЦИОННАЯ И ТЕМПЕРАТУРНАЯ ЗАВИСИМОСТИ КОЗШЦИЕНГОВ ВЗАИМНОЙ ДШфУЗИЙ В СИСТЕМЕ ЖЕЛЕЗО-ШЖ-НИКЕЛЬ.
§1.Постановка эксперимента
§2.Проведение микроанализа
§3.экспериментальные результаты
§4.Концентрационная зависимость коэффициентов
диффузии
§5.Температурная зависимость коэффициентов
диффузии
§6.Выводы по главе ••••
ГЛАВА III.ИНВАРИАНТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ДИФФУЗИИ В СИСТЕМЕ ЖЕЛЕ30-ХР0М-НИКЕЛЬ.
§1.Диагонализация матрицы коэффициентов взаимной диффузии
и матрицы кинетических коэффициентов
§2.Инвариантные коэффициенты диффузии
§3,Концентрационная зависимость инвариантных коэффициентов
диффузии
§4.Температурная зависимость инвариантных коэффициентов
диффузии
§5.Преобразование координат
§6,0 возможности сопоставления параметров взаимной
диффузии с физическими характеристиками сплава
§7.Выводы по главе
ДОПОЛНЕНИЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВДЕНИЕ.
Наблюдающееся в последнее время интенсивное исследование процессов взаимной диффузии в сплавах обусловлено пониманием той большой, а иногда и определяющей роли, которую играет диффузия при термической и химико-термической обработке материаяов.Такие процессы, как гомогенизация,нанесение защитных покрытий из жидкой или паровой фаз,спекание порошков,фазовые превращения,рекристаллизация и многие другие,являются диффузионно-контрсшируемыми.При этом,как правило,происходит взаимодействие двух или более компонентов системы, что ведет к их пространственному перераспределению.Необходимым условием такого взаимодействия является пространственная неоднородность химических свойств элементов в сплаве.
Взаимную диффузию в сплавах можно описывать или микроскопической теорией Ь-г] ,или феноменологической [34*1 .Первая строится на модельных представлениях о перемещениях атомов в кристаллической решетке,вторая базируется на основных положениях термодинамики необратимых процессов 0-1у] •Обе теории дополняют друг друга, устанавливая сеязь между экспериментально измеряемыми диффузионными параметрами и микроскопическими характеристиками процесса, такими,например,как частота скачков атомов из одного узла кристаллической решетки в другой.
К настоящему времени накоплен значительный экспериментальный материал по взаимной диффузии в бинарных системах£/5,Резкое увеличение числа таких исследований приходится на середину 50-х годов, когда был открыт метод локального рентгеноспектрального анализа [25-26] .Постоянное совершенствование метода [гг-з{] позволяет с большой точностью построить кривую перераспределения того или иного элемента в диффузионной зоне.
Изучение диффузионных процессов в сложных системах,содержа-

СV = *2а /(°'*°*сг-а6ф

ЗадаЕая значения коэффициента диффузии [)у и концентрации С2 можно получить линии одинаковых значений коэффициентов /){у на концентрационном треугольнике.На рисунках 2.3-2.7 представлены эти изолинии для всех пяти температур диффузионного отжига.Отметим,что они проводились только в той оОласти концентраций хрома и никеля,в которой измерялись коэффициенты диффузии.
На приведённых рисунках можно увидеть некоторые общие закономерности в концентрационной зависимости коэффициентов взаимной диффузии в системе железо-хром-никель.
Отметим,что О^ и I)22 увеличиваются при приближении изобразительной точки к "никелевому" углу фазовой диаграммы.Недиагональные О-/2 и Дг-/ ведут себя также,меняя при этом знак, с отрицательного на положительный.Исключение составляет поведение коэффициента /)^ при П50°С, который уменьшается.Сказанное находится в хорошем соответствии с данными работы [80] по изучению взаимной диффузии в системе железо-хром-никель при 1300°С.
При постоянном значении концентрации никеля,коэффициенты Ом И
уменьшаются с увеличением концентрации хрома при всех температурах отжига.Исключение составляет поведение коэффициента при 1300°С.Коэффициенты и Д^у при этом растут,лишь при
температурах 1250 и 1300°С коэффициент ^22 уменьшается.
Таким образом,построенные изолинии коэффициентов диффузии Д.. при различных температурах диффузионного отжига позволяют
сделать заключение о том,что соответствующие элементы матрицы коэффициентов !>Ч Еедут себя одинаково, л ишь при высоких темпе-