Dyfuzja reakcyjna w procesach inżynierii powierzchni

• Autorzy: Danielewski M. , Grzesik Z.

Warianty tytułu

EN

Reactive diffusion in the process of surface engineering

• Konferencja: II Ogólnopolska Konferencja Naukowa "Nowe technologie w inżynierii powierzchni", Łódź-Spała, 12-14 października 2000.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiamy zastosowania wybranych teorii dyfuzji reakcyjnej w procesach inżynierii powierzchni: opis fenomenologiczny dla układów wieloskładnikowych i modele dyfuzji reakcyjnej w układach wielowarstwowych (heterogenicznych). Omawiamy transport na granicy faz oraz w obrębie poszczególnych warstw układu wielofazowego. Przedstawiony przez nas model wzrostu układów wielofazowych pozwala na obliczenie współczynników dyfuzji chemicznej w poszczególnych warstwach układu, o ile znane są ich objętości molowe i szybkości tworzenia. Metodyka obliczania współczynników dyfuzji chemicznej w układach wielofazowych zaprezentowana zostanie na przykładzie układu kobalt-siarka. Na przykładzie układu Ni-Al-Pt i selektywnego utleniania stopów Fe-Cr-Mn pokazujemy kinetykę wzrostu warstwy i jej stabilność termiczną w funkcji czasu i temperatury.

EN

We present selected concepts of reactive diffusion in surface engineering processes. Namely, the phenomenological description of reaction controlled interdiffusion in alloys and reactive diffusion in multiphase systems. We discuss the mass transport through the moving interface (the mass balance) as well as in bulk material. When the molar volumes and growth rates are known, the presented model of the diffusion controlled growth of the multiphase system allows for computation of chemical diffusion coefficients in all phases. We present results of such computations in Co-S system. Interdiffusion is a one of the key factors decisive on the lifetime of multicomponent coatings on alloys. Here we show interdiffusion in Pt modified beta-NiAl on MAR002. The presented experimental results and modelling of interdiffusion allows for better understanding of thermal stability of such systems. The heterogeneous reaction are often controlled by the rate of interdiffusion in alloy and/or diffusion in produced layer. As an example of such process we finaly discuss selective sulphidation of quaternary Fe-Cr-Mn-Si alloy.

Słowa kluczowe

PL

dyfuzja reakcyjna; inżynieria powierzchni; stop; transport na granicy faz; modelowanie; współczynniki dyfuzji chemicznej

EN

reactive diffusion; surface engineering; alloy; mass transport; modelling; chemical diffusion coefficients

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2000
• Tom: R. XXI, nr 6
• Strony: 263--266
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Danielewski M.

• Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

autor

Grzesik Z.

• Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Kraków

Bibliografia

• [1] Kofstad, P., "High Temperature Corrosion , Elsevier. New York 1988.
• [2] Gesmundo, F., Oxid. Metals, 12 (1978) 205.
• [3] Dayananda, M. A., Diffusion in Solid Metals and Alloys", H. Mehrer, Ed., Landolt-Bornstein New Series III/26 (Springer-Verlag, Berlin 1991), str. 372, 405.
• [4] Holly, K. 1 Danielewski, M., Phys. Rev. B, 50 (1994) 13336.
• [5] Bachorczyk, M. Danielewski, S. Datta, R. Filipek i A. Rakowska, "Możliwości symulowania dyfuzji wzajemnej w układach wieloskładnikowych na przykładzie powłok P-NiAl na superstopie MAR M002", Inż. Materiałowa, 20 (5), NiAl na superstopie MAR M002", Inżynieria Materiałowa, 20 (5), 527 (1999)
• [6] Danielewski, M., Holly, K. i Krzyżański W., Polish J. Chem., 68(1994) 2031.
• [7] Ghez R. "A primer of diffusion problems", John Wiley & Sons, New York, 1988, str. 11.
• [8] Bennett C. O., Myers J. E. Momentum, heat and mass transfer". Mc Graw-Hill Book Comp., New York, 1962
• [9] King-Ning Tu, Mayer J. W., Feldman L. C. "Electronic thin film science for electrical engineers and materials science". Macmillan Publishing Company, New York, str. 313.
• [10] Whitwell J. C., Toner R. K. "Conservation of mass and energy, Mc Graw-Hill Book Comp., New York, 1967, str. 76.
• [11] Grzesik Z., praca doktorska, "Matematyczny model procesów powstawania wielowarstwowych zgorzelin na meta lach", AGH Kraków, 1992, str. 32.
• [12] Mrowec, S., Danielewski, M. and Wojtowicz A., "Sulphidation of cobalt at high temperatures , J. Mat. Sci., 33, 2617 (1998).