Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

Suponha que seja desejado encontrar alguma concentração específicade de soluto, C 1 , numa
liga; o lado esquerdo da Equação 5.5 agora torna-se
(C 1 - C 0 ) /(C s - C 0 ) = constante
Se este for o caso, o lado direito desta mesma expressão ( na Eq.5.5) é também constante e,
subsequentemente,
{x/[2(Dt) 1/2 ]} = constante
(5.6a)
ou
[x 2 / Dt] = constante (5.6b)
Alguns cálculos de difusão são assim facilitados com base nesta correlação, como
demonstrado no Problema Exemplo 5.3.
PROBLEMA EXEMPLO 5.2
PROBLEMA EXEMPLO 5.3
5.5 - FATORES QUE INFLUENCIAM A DIFUSÃO
Espécies Difusoras
A magnitude do coeficiente de difusão D é indicativo da taxa na qual átomos de hidrogênio se
difundem. A Tabela 5.2 lista coeficiente de difusão, tanto de auto-difusão quanto de interdifusão,
para vários sistemas metálicos. A espécie difusora bem como o material hospedeiro influenciam o
coeficiente de difusão. Por exemplo, existe uma significativa diferença na magnitude entre
autodifusão do ferro e difusão de carbono no ferro α a 500 o C, o valor D sendo maior para a
autodifusão do carbono ( 1,1 x 10 -20 versus 2,3 x 10 -12 m 2 /s). Esta comparação também fornece um
contraste entre taxas de difusão via vacância e difusão intersticial como discutido acima.
Autodifusão ocorre por um mecanismo de vacância, enquanto que a difusão de carbono no ferro é
intersticial.
Temperatura
Temperatura tem uma mais profunda influência sobre os coeficientes de difusão e sobre as taxas de
difusão. Por exemplo, para a autodifusão de Fe em Ferro-α, o coeficiente de difusão cresce
aproximadamente 5 ordens de grandeza (de 1,1 x 10 -20 para 3,9 x 10 -15 m 2 /s) ao se elevar a
temperatura de 500 para 900 o C (Tabela 5.2). A dependeência dos coeficientes de difusão em
relação à temperatura está relacionada à temperatura de acordo com a equação
onde
D = D o exp [-Q d / RT] (5.8)