擴(kuò)散影響因素

1、金屬固態(tài)相變擴(kuò)散的影響因素?cái)U(kuò)散的影響因素概念：l擴(kuò)散現(xiàn)象是指物質(zhì)分子從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域轉(zhuǎn)移 直到均勻分布的現(xiàn)象，速率與物質(zhì)的濃度梯度成正比。l擴(kuò)散是由于擴(kuò)散是由于分子熱運(yùn)動(dòng)分子熱運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的質(zhì)量而產(chǎn)生的質(zhì)量遷移現(xiàn)象遷移現(xiàn)象，主要是由于密度差引起的主要是由于密度差引起的。分子熱運(yùn)動(dòng)目前認(rèn)為在絕對(duì)零度以下不會(huì)發(fā)生。擴(kuò)散現(xiàn)象等大量事實(shí)表明，一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。影響擴(kuò)散的因素影響擴(kuò)散的因素1 1、溫度、溫度溫度是影響擴(kuò)散速率的最主要因素溫度是影響擴(kuò)散速率的最主要因素smDsmDDKTFeC/1067. 4/1061. 1313001200:21113002111200倍增加了

2、約中的擴(kuò)散系數(shù)，在溫度越高，原子熱激活能量越大，越容易發(fā)生遷移，擴(kuò)散系數(shù)也越大。例例: :化亦可反映擴(kuò)散機(jī)制的變和成線性關(guān)系，作圖確定與QDTDRTQDDeDDRTQ00/0/1lnlnln例如l將紅墨水滴入同體積的冷水和熱水中，則會(huì)明顯的看到熱水中的擴(kuò)散速度大于冷水。2、成份的影響l組元特性組元特性 不同的的金屬的擴(kuò)散激活能與其點(diǎn)陣的原子間結(jié)合力有關(guān)，因而與表征原子間結(jié)合力的宏觀參量，如熔點(diǎn)，溶化潛熱，體積膨脹或壓縮系數(shù)相關(guān)，熔點(diǎn)高的金屬的自擴(kuò)散活能必然大 擴(kuò)散激活能擴(kuò)散激活能原子間接合力：微觀宏觀參量原子間接合力：微觀宏觀參量 固溶體，固溶體，A加入加入B 熔點(diǎn)下降，熔點(diǎn)下降，D升高升高

3、熔點(diǎn)升高，熔點(diǎn)升高，D下降下降組員濃度組員濃度 擴(kuò)散系數(shù)是濃度的函數(shù)，濃度增大時(shí),D增大或減少 增大：增大：Ni Mn C 在在-Fe中中 減少：減少：Ni在在Au-Ni中中 第三組元的影響第三組元的影響 對(duì)-Fe，促進(jìn)擴(kuò)散元素：Co 阻礙擴(kuò)散元素：Mo W3、固溶體類型固溶體類型l固溶體類型固溶體類型 間隙擴(kuò)散一般激活能小，更快擴(kuò)散 置換型固溶體擴(kuò)散要慢得多例：例： C，N等溶質(zhì)原子在鐵中的間隙擴(kuò)散激活能比Cr，Al等溶質(zhì)原子在鐵中的置換擴(kuò)散激活能要小的多，因此鋼件表面熱處理在獲得同樣滲層濃度是，滲C，N比滲Cr，Al等金屬的周期短。4、晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu) 有些金屬存在同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，當(dāng)它們的晶

4、體結(jié)構(gòu)改變后，擴(kuò)散系數(shù)也隨之發(fā)生較大的變化 例例 -Fe的自擴(kuò)散系數(shù)大約是-Fe的240倍（912 ） Ni在-Fe中的擴(kuò)散系數(shù)是-Fe的1400倍（900 ） 主要原因主要原因：體心立方結(jié)構(gòu)間隙大，原子較易遷移 各相異性，最密排面擴(kuò)散系數(shù)小5、晶體缺陷晶體缺陷多晶材料中擴(kuò)散物質(zhì)通常以晶內(nèi)擴(kuò)散，晶界晶內(nèi)擴(kuò)散，晶界擴(kuò)散和表面擴(kuò)散。擴(kuò)散和表面擴(kuò)散。以QL,QS,QB 分別表示晶內(nèi)、表面、晶界擴(kuò)散激活能，以DL,DS和DB分別表示晶內(nèi)、表面、晶界的擴(kuò)散系數(shù)， 則：則：QLQSQB,所以DSDBD如圖：Ag的自擴(kuò)散系數(shù)的自擴(kuò)散系數(shù)D與與1/T的關(guān)系的關(guān)系單晶體的擴(kuò)散系數(shù)表征了晶內(nèi)擴(kuò)散系數(shù)，而多晶體的擴(kuò)散系數(shù)是晶內(nèi)擴(kuò)散和晶界擴(kuò)散共同作用的表象擴(kuò)散系數(shù)。總之，晶界、表面和位錯(cuò)等對(duì)擴(kuò)散起著快速通道的作用，這是由于晶體缺陷處點(diǎn)陣畸變較大，原子處于較高的能量狀態(tài)，易于跳躍，故各種缺陷處的擴(kuò)散激活能均比晶內(nèi)擴(kuò)散激活能小，加快了原子的擴(kuò)散。6、應(yīng)力的作用l（1）如果合金內(nèi)部存在著應(yīng)力梯度，應(yīng)力就會(huì)提供原子擴(kuò)散的驅(qū)動(dòng)力，那么，即使溶質(zhì)分布是均勻