Материаловедение в машиностроении

градиент концентрации dx dc . Это изменение градиента концентрации со временем τ учитывается вторым законом диффузии (второй закон Фика), который для одноосного потока имеет вид: 2 2 x c D x c      (7.4) или ] 2 1[ ,           D x Ф c c o x , (7.5) Выражение (7.5) служит для определения коэффициента диффузии при разных температурах на основе экспериментально установленных значений с о , с х,  и х за время τ . При этом все рассмотренные закономерности справедливы для протекания процессов диффузии при концентрациях, не достигающих предела насыщения растворенного элемента. Зная коэффициент диффузии D и продолжительность процесса τ , по выражению  D X  можно приближенно оценить размер диффузионной зоны для данного элемента и растворителя. Графически зависимость )(  f x  является параболической (рис.7.2а). Толщина диффузионного слоя при прочих равных условиях тем больше, чем выше температура насыщения (рис. 7.2б). Концентрация диффундирующего элемента на поверхности зависит от активности окружающей среды, обеспечивающий приток атомов этого элемента к поверхности, скорости диффузионных процессов, приводящих к переходу этих атомов вглубь металла, состава обрабатываемого металла, состава и структуры образующихся фаз. Повышение температуры, увеличивает скорость процесса диффузии, поэтому толщина диффузионного слоя, образующегося за данный отрезок времени, сильно возрастает с повышением температуры процесса (рисунок 7.2в). В процессе диффузии 142