Fremstillingsteknik, pulvermetallurgi - Materials.dk

Korngrænsediffusion
Ved endnu højere temperaturer bliver også atomerne i korngrænserne
mobile . Atomerne i en korngrænse ligger i en
mere åben struktur end atomerne i det indre af kornene, hvilket
giver langt større bevægelighed af disse atomer og der -
med større diffusionshastighed .
Volumendiffusio n
Ved temperaturer over ca. 0,5 gange metallets smeltepunkt (i
grader K) bliver volumendiffusion effektiv. Som navnet siger,
transporteres atomerne nu igennem det indre af de enkelte
korn, og det er som allerede nævnt en langsom proces sammenlignet
med overflade- og korngrænsediffusion .
I virkeligheden skyldes transporten, at vakancer — d.v.s. ubesatte
pladser i krystalgitteret — bevæger sig igennem materialet,
og hver gang en vakance bevæger sig en plads i en be -
stemt retning, bevæger et atom sig en plads den modsatte
retning. Jo højere temperaturen er, jo flere vakancer er der i
materialet, og jo hurtigere skifter de plads . Med andre ord, j o
højere temperaturen er, jo større er volumendiffusionen. Diffusionshastigheden
følger et Arrhenius-udtryk :
D = Do . e-Q/RT (5-2 )
hvor D = diffusionskoefficienten (diffusiviteten), Do = en
konstant, Q = aktiveringsenergien, R = gaskonstanten, og T =
temperaturen i K.
Volumendiffusionen er ikke alene temperaturafhængig, men
også afhængig af strukturen af metallet, d .v.s. man kan opleve
en brat ændring i diffusionshastigheden, såfremt der ske r
en fasetransformation i metallet .
Jern er et eksempel på noget sådant. Diffusionshastigheden
stiger, indtil man når en temperatur på 910°C . Her falder den
pludseligt til en 1/150-del, fordi strukturen ændres fra en relativ
åben, rumcentreret kubisk struktur til en tættere pakket,
fladecentreret kubisk struktur.
88