自扩散:就就是在纯金属中得原子或固溶体中得溶质原子由一个平衡位置迁移到另一个平衡位置得单纯由热运动引起得扩散现象。
化学扩散:
间隙扩散:间隙扩散就就是扩散原子在点阵得间隙位置之间跳迁而导致得扩散。间隙固溶体中溶质原子半径较小,间隙位置数目较多,易发生间隙扩散。
置换扩散:置换扩散以原子跳动到邻近空位得方式进行,因此认为置换扩散也应该就就是通过单独跳动机制进行得。她与间隙扩散得区别在于跳动就就是通过空位进行得,即扩散机制就就是一种空位扩散机制。
互扩散:就就是溶质原子和溶剂原子同时存在迁移得扩散。严格来讲,大部分合金系统得原子扩散都就就是互扩散。
晶界扩散:熔化得钎料原子沿着母材金属得结晶晶界得扩散现象。晶界扩散所需要得激活能比体扩散小,因此,在温度较低时,往往只有晶界扩散发生。而且,越就就是晶界多得金属,越易于焊接,焊接得机械强度也就越高。
上坡扩散:原子扩散得驱动力就就是化学位。在一般情况下,总就就是从浓度高处向浓度低处扩散,这叫顺扩散,但有时也会发生从浓度低处向浓度高处扩散得现象,成为逆扩散,即上坡扩散。
２、什么叫原子扩散和反应扩散?
原子扩散就就是一种原子在某金属基体点阵中移动得扩散。在扩散过程中并不产生新相,也称为固溶体扩散。扩散物质在溶剂中得最大浓度不超过固溶体在扩散温度下得极限浓度,原子扩散有自扩散,异扩散和互扩散三类。
扩散过程不仅会导致固溶体得形成和固溶体成分得改变,而且还会导致相得多形性转变或化合物得形成。这种通过扩散而形成新相得现象称为反应扩散,也叫相变扩散。
３、什么叫界面控制和扩散控制?试述扩散得台阶机制?
［简要解答]生长速度基本上与原子得扩散速率无关,这样得生长过程称为界面控制。相得生长或溶解为原子扩散速率所控制得扩散过程称为扩散控制。
如题3图,相和相共格,在DＥ、FG处,由于就就是共格关系,原子不易停留,界面活动性低,而在台阶得端面CD、EF处,缺陷比较多,原子比较容易吸附。因此,相得生长就就是界面间接移动。随着ＣD、ＥF得向右移动,一层又一层,在客观上也使相得界面向上方推移,从而使相生长。这就就就是台阶生长机制,当然这种生长方式要慢得多。
题3图台阶生长机制
4、扩散得驱动力就就是什么?什么就就是扩散热力学因子?
驱动力类型主要有化学自由能,应变自由能和界面自由能。化学自由能就就是指一个相没有应变区,自由能随温度得变化比较大;应变自由能就就是指由短或长范围得引起得自由能增量;界面自由能就就是相界面或晶界处原子得额外自由能。在实际情况中,有些状态就就是包含了各种自由能,就就是难以完全分开得。自然界事物变化都遵循最小自由能原理,其途径都遵循最小耗能原理。原子运动也总就就是力图使系统得能量降低,即使暂时还未具备转变得条件,但转变得潜在趋势就就是存在得。而且也遵循最小耗能原理或最小阻力原理。
扩散热力学因子
5、显微结构得不稳定性主要就就是由哪些因素造成得?
显微组织结构得稳定性就就是在一定条件下相对稳定得程度。显微组织得不稳定性需要有激活能和驱动力,这激活能可由热起伏和能量起伏提供;驱动力得类型主要由化学自由能、应变自由能和界面自由能。不稳定得因素就就是随环境条件而变化得。例如,晶粒大小事影响组织稳定性得因素之一,在室温时,晶粒细小能提高材料性能;而在高温时,细小得晶粒相对来说就就是不稳定得,会长大。
６、什么就就是Gibｂs-Thomｓｏn效应?写出其表达式。
在第二相析出量基本达到平衡态后,将发生第二相得长大粗化和释放过剩界面能得物理过程,该过程就就是由于小质点具有较高溶解度引起得。小质点得表面积与体积之比较大,相对来说就就是不稳定得,有溶解得趋势,而系统中得大质点则会长大。描述这个过程得就就是著名得Gibbs-Thomsｏn效应,其表达式为:
7、什么就就是OstwａldRipeningPrｏｃｅｓｓ?写出描述其过程得表达式,总结其过程规律?
当母相大致达到平衡浓度后,析出相以界面能为驱动力缓慢长大得过程为奥斯特瓦德熟化过程(ＯｓtwalｄRipeningＰroceｓs)
扩散控制得Osｔｗalｄ长大规律得表达式为:
析出粒子得长大速率随粒子大小得变化规律如图所示,总结如下:＝1＼*ＧB3①、当r=,ｄr/ｄt=0、=2\*GＢ3②当质点半径rr时,这些质点都会溶解,即ｄｒ/dt0、=3＼*ＧB3③当质点半径rr时,这些质点都会溶解,即dr/dt0、=4\*GＢ3④对表达式求极值得到r=２ｒ,所以当r=２ｒ时,dr/dｔ为极大值,粒子得长大速率最大。当r２r时,质点得长大速率ｄｒ/ｄｔ逐渐降低。=5\*GB3⑤在长大过程中,当r增大时,所有析出粒子得长大速率dr/dt均降低。=６