(55)--8.4金属材料科学基础.ppt

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1、第八章第八章 扩散扩散8.4 8.4 节节 影响扩散的因素影响扩散的因素影响扩散的因素影响扩散的因素 扩散系数：扩散系数：一定条件下，扩散速度的快慢主要取决于扩散系数。表达式：m2/s 物理意义：物理意义：单位时间内物质通过单位扩散通道横截面的质量。扩散激活能：表示原子迁移要克服的能垒。对于间隙扩散，Q为每摩尔间隙原子的跃迁能垒；对于空位扩散，为n个空位形成能+每摩尔原子向空位跃迁能垒。扩散系数：代表扩散物质的扩散能力。一切影响扩散系数D的因素都将影响扩散速度。影响扩散系数的因素影响扩散系数的因素:A 温度扩散系数D与温度T呈指数关系。扩散系数D强烈依赖温度T，是影响扩散速度的主要因素。例：温

2、度1200K1300K，C在-Fe中扩散系数D增加3倍。原因：T增加，原子内能增加，跃迁几率增加；T增加，空位浓度增加有利扩散。B 固溶体类型间隙固溶体的间隙原子比置换固溶体的置换原子发生迁移的扩散激活能小很多，所以扩散速度快很多。例：钢的渗碳或氮比渗金属快很多。C 晶体结构例：912，C在-Fe的扩散系数大约是在-Fe中的100倍。基体致密度越小的金属，原子扩散速度越快。D 晶体缺陷体扩散扩散物质在晶体点阵内发生扩散，是固体金属最基本的扩散途径。短路扩散扩散物质在晶体缺陷上扩散，如表面、晶界和位错缺陷。按原子的扩散途径：2-表面扩散1-体扩散3-晶界扩散4-位错扩散扩散途径示意图不同温度的可能途径0.70.5高温时，原子主要在晶体点阵中进行体扩散原子的体扩散转变为沿晶界、位错扩散为主的短路扩散低温时，原子的扩散主要发生在表面、晶界的短路扩散。