صفحه 1:
خواص فیزیکی ۲
دکتر وحید ابویی مهریزی
نرضفذااطلبخش
صفحه 2:
لیم هی نفوذ اه
ههد
صفحه 3:
بزرگ ترین کانال مهندسی
تالورژی
@metallurgha
صفحه 4:
مکانیسم های نفوذ جانشین و بین نشین
Interstitial diffusion © © © ©
© © © ©
© © © © © © © © © © 0 00 . نتسه
diffusion
صفحه 5:
@00000 ww
© 2 ec ۳ مه
© © 64 ) 8
0 مه- ۱ OFRewa oF copper
cu Ni hiv 1
55859 100 ۱ Cvectdly, the copper
0 8 During ows بامطلجم جه
8990 i سس 2
a 7 ست
© © 6 0
igh. ووووو
OG0OO —_, | Atteraittuion
@ 0 30 is completed
90 S
Distance Distance
سس
صفحه 6:
ee
نفوذ در یک زوج
Initially After some time
‘Adapted frm
Figs 51 and
52, calister
100% 100%
0
0
Concentration Profiles
Concentration Profiles
صفحه 7:
‘Atomic Percent
Temperature
صفحه 8:
aimeradway,
نفوذ سر بالا
صفحه 9:
انرژی آزاد 4 یه 2 | 2 Ze
پتانسیل شیمیایی در
تفوة بر پالا و بر پایین
Berich A-rich 1 ل
5 ~ ۸ه) © 08
صفحه 10:
تیاو وصطه و امه ای pospbicatioa oP 0 - مره وی ۱
+ ©
, 1 ۱ سب 646 ۷
\ | [ Substitutional pegs اه هجو
| (vacaney) يا
| ter detoy dei.
The reny مروت ها تا
very Q. Orerdy wre
peep by required Por a
ما مت لفط Por
سوت هو مه
|
|
/ | \ Interstitial
۰ 4 3
صفحه 11:
مقایسه انرژی | کتیواسیون انواع نفوذ
energetics of a
diffusive jump “tance coord. xy Xz Xs
* for atoms of
similar size
energy
ive energetics
5
3
=
£
5
rel
distance (process path)
صفحه 12:
پارامتر های موثر در نفوذ اتمی:
انوع مكائيسم نفود اتعی ۰( ..
درچه حرازت در
نوع ساختمان بلوری
نوع فیوب بلوری ۱ .:
"انرژی پیوندی سبکه بلوری زمینه تعیین:
اندازه اتم
صفحه 13:
پارامتر های موثر در نفود اتمی:
تفود سریخ تر قرّ مواد با تقطه وب Cae
شاختمانهاى ناز تقو سرع تر
نفون در مواقا با دانسیته بائين شرع تر و بالتكنن
لفو تنریع تر بارپيوندهاي نوع دوم< مسکل تر با يتوند های ,کووالانت
انمهای بزرکتر مکل تر نفوذ میکنند.
در تكن بلور ها نفوذ مشکل, تر ء سبت له چند پلوری WS
صفحه 14:
" وابستگی ود اك :
bby تست مسر منک مالس
7 و(كلترفومشوو نفو . 0- تتلبتعايها ٠.
ذرجه جرارت 0 1
با بازنویسی رابطه بالا:
با زسم ( سا بر حسب TN جا اف چست 7۳ =
: میتی وهای مقفلت كاب حج افد متدونة”
صفحه 15:
شیب خط 0نابر حسب 40/١١ : عبارت است از: 69:90
T T 1 1
8 5
اور و 1
5
Boel 4
3
ee ۳
Snes
5 1 1
نب سس ~~
17| 1 1 |
7 08 09 10 11 1
Reciprocal temperature (1000/K)
log D = log Dy - كك
صفحه 16:
و مر هی i ول 10577 وی ه307 22 en Oe ak عدف
Faster Diffusion Paths Along Surfaces and 2
Grain Boundaries ;
5
ie
Relatively fast diffusion paths may exist along the grain boundaries and ©
free surfaces. For those, define besides the lattice diffusivity, D. own ©
diffusivities, D, for the grain boundary and D, for the surface, .
Ow 0 /
D,(T) = Dy, exp] ——* and = D,(T) = D,, exp} - =* 3
هه( Se (7) = Dyess] ~ 2) :
In general, D, > D, > D,. However. send A ا سمه
1 grain boundary diffusion is more ا
a
important since grain boundary
area > surface area in most cases.
hapter 12.12. p. 390
صفحه 17:
Sys الب تلف el Sgt uel po sages
In most materials, the activation energies and pre-exponential factors for
diffusion in the various paths differ in a systematic way.
D = D,exp(-E,/RT)
Note that at T > T*, grain-boundary
diffusion cannot be important to
overall transport, because D, > Dey
Bear in mind, too, that the volume of
grain boundaries is exceedingly
small compared with the crystal
volumes — just how small is
discussed on the next page.
logD
صفحه 18:
خلاصه نفوذ 7-ساختمان و نفود
الف: نفوذ مسریع تر انحام می شود:
cobs 1 و
2 مواد با دما ذوب پائین
3- موادبا پیوند های ثانویه
4- اتمهای نفوذ کننده کوچکتر
3- مواد با دانسيته بائين٠
ب: نقوذ اهسته تر اتحام ميشود:
1- در ساختمانهای انباشته
2- .مواد با دماى ذوب بالا
3- موادبا پیوند کووالانت
4- اتمهای برگتر-
2- مواد با دائسيته بالا
صفحه 19:
:پدیده ک رکندال-زوج نفوذی
یک زوج نفوذی (معروف به زوج نفوذی کرکندال) از دو فلز مختلف مانند روی و مس در حالیکه
یک سیم بسیار نازک ( غیر قابل حل دردو فلز ) در صفحه مشتر ک مابین آنها (صفحه جوش) قرار
ترین نقطه
دارد بهم جوش میخورند. مجموعه تا دمای بالا (پائین تر از دمای ذوب ماده با Shy
ذوب) برای چندین ساعت حرارت داده ميشود. مجموعه سرد شده و برای بررسی تاثیر غلظت بر
.حسب فاصله مورد بررسی قرار میگیرد
۱ و
MetlB |Y
صفحه 20:
ح ر کت شاخص در بدیده ک رکندال
Inert
markers
1-21
tst2>t1
صفحه 21:
Ek
(b)
2
الا
(a)
JA
سس وز
A {
بجاد حفره در
3
ید ید
۵ کر کندال
صفحه 22:
رابطه پدیده کرکندال
رز
ببررسی دقیق ترر؛ این پدیده را آشکار مینماید که سیم ها نیزه درهنگام
فرایند نفوذ » حرکت نموده اند. فاصله پیموده شده توسط سیمها ؛ متتاسب با
زمان حرارت دهی دارد . اين يديده به نام اثى ك_كندال معرروف استه
x = 702 ۱
صفحه 23:
Micrographs of GE diffusion couples
wise
Ni/René-88 at 1150 °C for 1000 h
René-88/IN-718 at 1150 °C for 1000 h
CE. Campbell, J-C. Zhao, and M. F. Henry, “Comparison of Experimental and Simulated Multicomponent Ni-base
“Superalloy Difusion Couples," Joural of Phase Equilibria and Diflusion 25:6-15, 2004.
صفحه 24:
کاربرردهای فرایند نفوذ
1- کربن یا نیتروژن دهی( و یاه دو )بر روی سطوح
فولادهای صنعتی
2- خالصسازی برخی گازها با عبور دادن آنها از غشاء
فلرى
3- ننوذ ناخالصی ها دز مواد الکترونیکی
4- متالوزژی پودر دز مرحله سنتر نمودن
صفحه 25:
Ax ۸ - و
dx
Distance
dC _AC_Cy-Cy
y wore qWa0I0q
پا
فلاکس یا سیلان اتمی
نشت زمان تفییر نمی کند.
A atom
— B atom
© © © © © ©
00 0 © © ©
© © 6 © © ©
قانون اول فيك:
oli
Sow
ذ در حالت بابدار
صفحه 26:
قانون اول فیک : سیلان اتمی در area
راستاي محور کامتناسب با
شیب غلظطت است.
0 - ضرینسفوذ.
علامت منفی:در رابطه فیک
به غلت وقوع"نفوذ در شیب
است: dc
م در
dx
صفحه 27:
قانون دوم فیک: نفوذ در حالت نابایدار
85 كن
os جه
0
“os كوحن © و
°
جه جه °
O50 °
°
Composition
after some time
composition
Distance
Composition
صفحه 28:
صفحه 29:
در اکشر مواقع » شیب غلظت با
زمان تغييس ميكنذ. اين نوع
تخييرات در شيب غلظت توسط
يك معادله ديف انسيل تعرريف
ميشودء كه به نام قانون دوم
.فيك نين معروف است
axe أن
Distance
Concentration of diffusing species
صفحه 30:
کاربرد قانون دوم فیک: کرین دهی فولاد
2 خلت لبتدر سطح ر) - فلظتتغییر در فباصله و6 ع<
صفحه 31:
Concentration, C
Distance from interface, x
x
سس < 1
2VDt
صفحه 32:
.دكربوراسيون (كرين زدایی از)فولاد
صفحه 33:
کاربرد قانون دوم فیک در همکن سازی
صفحه 34:
بزرگ ترین کانال مهندسی
تالورژی
@metallurgha