Оглавление:
Диффузия в металлах
- Диффузия в металле диффузия — это перенос вещества, вызванный случайным тепловым движением диффузионных частиц. Когда газ диффундирует, его молекулы меняют направление при столкновении с другими молекулами. Основным видом движения при диффузии в твердых телах является случайный периодический скачок атомов из узлов кристаллической решетки в соседние узлы или отверстия.
Развитие диффузионного процесса приводит к образованию диффузионного слоя, под которым понимается слой частичного материала на насыщенной поверхности, отличающийся от исходного по химическому составу, структуре и свойствам. Диффузионное движение любого атома является случайным блужданием из-за большой амплитуды вибрации, которая не зависит ни от движения других атомов, ни от предыдущего движения этого атома. Температурно-независимая вибрация атомов вокруг положения равновесия обычно происходит
с частотой 10 секунд-задача определения диффузионного механизма достаточно сложна. Людмила Фирмаль
Важную роль в решении этой задачи играет тот факт, что в процессе диффузионного движения атомов проявляется огромное влияние дефектов решетки, особенно вакансий J. I. наиболее сложным, разыгрываемым исследованием Френкеля, является простой обменно-диффузионный механизм, причем наиболее вероятным является вакансия. Каждый диффузионный механизм обладает определенной энергией активации Q, то есть энергетическим барьером, который должен быть преодолен атомом при переходе из одного положения в другое.
Смещение в механизме диффузии Краудиона подобно распространению волны, где каждый атом смещен в небольших количествах, и возмущение распространяется быстро. Для диффузии большое значение имеют вакансии и их ассоциации (двухосновные, вакансионно-атомно-примесные комплексы), а также дефекты их происхождения (линейные и поверхностные). Основным механизмом самодиффузии и диффузии в твердых-замещенных решений вакансии. В твердых растворах основным механизмом миграции примесных атомов малого размера являются интерстициальные атомы.
- Если две хорошо соединенные части чистого металла AIV отжигаются в течение длительного времени, величина DX на D>D прямо пропорциональна квадратному корню времени отжига, компонент a проникает в a с большей скоростью, чем B, в результате чего часть B образца увеличивается. Диффузионная металлизация — это процесс диффузионного насыщения поверхности изделия металлом или металлоидами. Диффузионное насыщение проводят порошковой смесью, газом или расплавленным металлом (когда металл имеет низкую температуру плавления). Борационное диффузионное насыщение поверхности металла и сплава бором, для повышения твердости, коррозионной стойкости, износостойкости осуществляется электролизом расплавленной соли Бора.
Тангенциально обеспечивают высокую поверхностную твердость, износостойкость, повышают коррозионную стойкость и термостойкость. Борнокислотная сталь обладает высокой коррозионной стойкостью в водных растворах соляной, серной и фосфорной кислот. Тангенциально применяется для чугунных и стальных деталей, работающих при трении в агрессивных средах (в химической промышленности). Хромирование-диффузионное насыщение хрома может быть достигнуто смешиванием аммонийного хрома (1%) и оксида алюминия (49%) при 1000 ° С в порошковых смесях хрома или феррохрома.. Выдержка при температуре 1050°C 6…12ч. хромирование применяется
для деталей, работающих на пару и изнашиваемых в агрессивных средах (вентили, клапаны). Людмила Фирмаль
Если хромировать изделия из низкоуглеродистой стали, то твердость возрастет и приобретет хорошую коррозионную стойкость. Выравнивание-это процесс диффузионного насыщения поверхностного слоя алюминием, который осуществляется в порошковых смесях алюминия или расплавленного алюминия. Его назначение-получение высокой термостойкости поверхности стальных деталей. Алиитизация проводится в твердых и жидких средах. Силицирование и диффузионное насыщение кремния проводили в газовой атмосфере. Кремни-насыщенный слой стальных частей имеет очень высокую твердость, высокую коррозионную устойчивость и увеличенную износостойкость морской воды, азота, хлористого водорода и серной кислоты.
Силицированные детали используются в химической, целлюлозно-бумажной и нефтяной промышленности. Для повышения термостойкости силицирование применяют в изделиях из сплавов на основе молибдена и вольфрама, обладающих высокой термостойкостью. В материаловедении развита теория диффузии макро-и микроэлементов. В макроскопической теории акцент делается на формализме, то есть на термодинамических силах и параметрах. Микроскопическая теория использует механизм, основанный на теории атомных скачков.
Смотрите также:
Методические указания по материаловедению
