Dyfuzja wzajemna w stopach Cu-Fe-Ni

• Autorzy: Bachorczyk R. , Danielewski M.

Warianty tytułu

EN

Interdiffusion in Cu-Fe-Ni system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono uogólnioną metodę Darkena dla układów wieloskładnikowych. Podstawą metody jest postulat, iż strumień masy każdego ze składników stanowi sumę strumienia dyfuzyjnego i strumienia unoszenia (dryftu). Odpowiednie warunki brzegowe oraz dowolne w zasadzie warunki początkowe pozwalają na badanie złożonych procesów dyfuzji wzajemnej w stopach wieloskładnikowych, nieidealnych. Badania dyfuzji wzajemnej dla układu Cu-Fe-Ni przeprowadzono w temperaturze 1273 K. Do badań wybrano relatywnie prosty układ trójskładnikowy. Trzeba jednak zaznaczyć, że pomimo swej prostoty roztwory stałe w układzie Cu-Fe-Ni nie są idealne. Siłami napędowymi w układach nieidealnych są gradienty potencjałów chemicznych poszczególnych składników (lub gradienty aktywności), które można otrzymać z uzyskanych eksperymentalnie profili stężeniowych przy znanych danych termodynamicznych układu. Istotą zaproponowanego w niniejszej pracy opisu dyfuzyjnego transportu masy jest wyrażenie na strumień dyfuzyjny (równanie Plancka), które pozwala uwzględnić termodynamiczne siły napędowe dyfuzji w badanym układzie. Zaprezentowano metodę obliczania dróg dyfuzji z uwzględnieniem zależnych od stężenia współczynników dyfuzji wzajemnej. Rezultaty uzyskane na bazie uogólnionej metody Darkena porównano z wynikami otrzymanymi na podstawie innych modeli dyfuzji wzajemnej.

EN

The generalized Darken method for multicomponent interdiffusion is presented. The method is based on the postulate that the total mass flow is a sum of the diffusion and the drift fluxes. The proper boundary conditions and arbitrary initial distribution allow us to describe the complex diffusional transport process in a multicomponent systems. This paper is based on studies of diffusion couples in the Cu-Fe-Ni system at 1273 K. The alloys in this system do not form ideal solid solutions. The driving force for diffusion in such a ternary system is the gradient of the chemical potential which can be calculated from the concentration profiles and with the use of the known thermodynamical data of the system. The essence of this method is the expression for the diffusional flux (Planck's equation) which makes it possible to take the thermodynamical driving forces into account. The diffusion paths are discussed in the light of the variable interdiffusion coefficients with the use of the generalized Darken method. A comparison of the generalized Darken method and other models is presented.

Słowa kluczowe

PL

dyfuzja wzajemna; metoda Darkena; stop wieloskładnikowy; stop trójskładnikowy; termodynamiczne siły napędowe dyfuzji; dane termodynamiczne; strumień dyfuzyjny

EN

interdiffusion system; Darken method; multicomponent system; ternary system; thermodynamical driving forces; thermodynamical data; diffusional flux

• Wydawca: Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego
• Czasopismo: Archiwum Nauki o Materiałach
• Rocznik: 2002
• Tom: T. 23, nr 3
• Strony: 217--233
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bachorczyk R.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Danielewski M.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] M. Danielewski, K. Holly, W. Krzyżański, Polish J. Chem., 68, 2031 (1994).
• [2] K. Hollyy, M. Danielewski, Sci. Bull. Univ. of Mining and Metall., Metall, and Foundry Eng. 20, 147 (1994).
• [3] M. Danielewski, R. Filipek, J. Comp. Chem., 17, 1497 (1996).
• [4] M. Danielewski, R. Filipek, K. Holly, B. Bożek, phys. stat. sol. (a), 145, 339(1994).
• [5] K. Holly, M. Danielewski, Phys. Rev. B, 50, 13336 (1994).
• [6] R. Filipek, Defect and Diffusion Forum, 194-199, 209 (2001).
• [7] M. Danielewski, R. Bachorczyk, A. Milewska,Y. Ugaste, Defect and Diffusion Forum, 194-199, 223 (2001).
• [8] J. S. Kirkaldy, D. J. Young, Diffusion in the Condensed State, The Institute of Metals, London 1987.
• [9] K. J. Rönkä, A. A. Kodentsov, P. J. J. van Loon, J. K. Kivilahti, F. J. J. van Loo, Metall. Trans. A, 27A, 2229 (1996).
• [10] H. Mehrer (Ed.), Diffusion in Solid Metals and Alloys, Landolt-Bórnstein, New Series 26,258-263, Springer-Verlag, Berlin 1990.
• [11] K. Monma, H. Suto, H. Oikawa, J. Jpn Inst. Met, 28, 192 (1964).
• [12] J. Levasseur, J. Philibert, C. R. Acad. Sci. Paris, 264, 277 (1967).
• [13] Th. Heumann, K. J. Grundoff, Z. Metallkd., 63, 173 (1972).
• [14] Y. lijima, K. Hirano, M. Kikuci, Trans. Jpn Inst. Met, 23, 19 (1982).
• [15] M. A. Dayananda, Y. H. Sohn, Metali. Trans. A, 30 A, 535 (1999).
• [16] J. Crank, Mathematics of Diffusion, Oxford University Press, London 1970.
• [17] M. S. Thompson, J. E. Morral, Acta Metall., 34, 339 (1986).