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        金屬擴散的原理與規律

        文章出處:青島豐東熱處理責任編輯:熱處理設備小許查看手機網址
        掃一掃!金屬擴散的原理與規律掃一掃!
        人氣:-發表時間:2017-07-17 15:00【

        在金屬以及合金中,原子是依靠熱振動而進行規則的運動,從一個位置移動到另一個位置,即完成原子的遷移過程,通常稱為金屬以及合金的擴散。擴散是一個重要的現象,例如合金的均勻化、冷變形金屬的再結晶、鋼的化學熱處理等均是受到擴散過程的影響而完成的。

        在金屬晶體中的原子永遠在它的平衡位置上進行不停的熱振動,如果金屬中出現成分不均勻而有濃度梯度(或化學梯度)時,原子獲得了該位置的動能,從而發生原子有選擇性的遷移即擴散。金屬的擴散機理有以下幾種觀點。

        ①交換  原子的擴散是通過與周圍原子位置的對換而進行的,該觀點未被證實。

        ②間隙遷移  是指原子從一個間隙位置遷移至另外一個位置,這符合間隙固溶體遷移的規律,鋼中碳的擴散即是如此進行的。

        ③空位遷移  有空位存在時原子進行遷移,原子跳入鄰近的空位后,自身留下的空位被另一個原子占據,如此循環下去,即像空位移動。它是金屬中常見的擴散方式,置換固溶體的擴散就是依靠空位的存在進行的。

        ④環形換位  是指原子圍繞某一晶軸進行環形換位,該方式同交換換位相比,雖然需克服的能量要小一些,但仍難以進行。

        固態原子的擴散規律是從高濃度向低濃度擴散,而擴散的流量或速度隨著濃度的增高而增大,隨擴散距離的加大而減小。擴散的流動方向與濃度梯度的方向相反,而實際金屬中的擴散量隨著時間的變化而不同,擴散的方向和擴散量也不相同。在鋼的滲碳過程中,不同時間的碳濃度的變化率是有區別的。

        此文關鍵字:金屬擴散的原理與規律

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