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    3. 鋼中活性原子的擴散

      鋼中的擴散是指原子(離子)由于熱運動,引起它在晶格中從一個位置到另一個位置的遷移過程.擴散是金屬中一個重要現(xiàn)象,也是化學(xué)熱處理的基礎(chǔ).大口徑不銹鋼管表面吸收活性原子后,使擴散元素的濃度大大提高。這樣,就形成了表面和內(nèi)部顯著的濃度差(即濃庋梯度).在一定的溫度條件下,原子就能沿著濃度梯度下降的方向作定向的擴散.其結(jié)果,便會得到一定厚度的擴散層.擴散層的特點是滲入元素在表面層的濃度最高,隨著遠離表面層,濃度便逐漸下降.根據(jù)狀態(tài)圖,若是基體金屬與滲入元素能形成一系列的化合物時,這些化合物都能在擴散層中出現(xiàn),其擴散層是由數(shù)個濃度突躍變化的單相層所組成,而其中滲入元素的含量均與狀態(tài)圖相符.形成多相擴散層的機理可作如下說明.

      當擴散元素超過在基體金屬中的溶解度極限時,就會形成化合物,這種擴散引起了相結(jié)構(gòu)的變化的現(xiàn)象稱為反應(yīng)擴散。反應(yīng)擴散的濃度分布曲線不是平緩的,而是有突變,因此某一恒定溫度下滲入元素達到飽和時,擴散層沒有兩相層存在,表示具有化合物的狀態(tài)圖。此化合物在擴散過程進行的溫度f時,呈穩(wěn)定狀態(tài)。表示在擴散層中召元素濃度的變化曲線.假設(shè)B元素滲入基體金屬A中,大口徑不銹鋼管在擴散層中B濃度的變化在過程的開始由曲線1來決定,此時表面濃度尚未達到&固溶體的極限值.其后不僅深度逐漸增加,表面濃度也不斷上升,一直增加到在該溫度≠時口固溶體的極限溶解度為止,如曲線2所示,可以想象,在達到飽和濃度Cma固溶體中,由于濃度起伏就可能存在相當于小的A召么化合物的晶核,當B原子由外界繼續(xù)滲入時,就可能形成A,,B,;衔铩K臐舛炔豢尚∮C7最小和大于C7最大.濃度為C7最大的一層是最外層,同樣,由于B原子的不斷滲入,在此層內(nèi)又可出現(xiàn)達到CⅣ最小的濃度起伏,并從中形成新相如B等.圖中實線5表示最終形成的擴散層,1、23、4各虛線表示了各中間狀態(tài)。http://m.qbdsc.cc/ 

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