Fe/Si合金的高温互扩散行为研究

上海金属, 2015, 37(1): 9-13.

Fe/Si合金的高温互扩散行为研究

苏芳臣 ^1, , 高超 ^2, , 相颖杰 ^3, , 陈建均 ^4,

1.华东理工大学机械与动力工程学院,上海,200237

2.华东理工大学机械与动力工程学院,上海,200237

3.华东理工大学机械与动力工程学院,上海,200237

4.华东理工大学机械与动力工程学院,上海,200237

关键词： Fe/Si合金 , 互扩散系数 , 激活能 , 频率因子

STUDY ON HIGH TEMPERATURE INTERDIFFUSION BEHAVIOR IN Fe/Si ALLOY

Keywords： Fe/Si Alloy , Interdiffusion Coefficient , Activation Energy , Frequency Factor

利用化学气相沉积(CVD)技术制备6.5％Si钢时,Fe/Si合金互扩散行为对于工业化生产时控制硅的扩散起着至关重要的作用.采用CVD技术,通过控制扩散温度的变化,制备了一系列硅含量3.1％和14.3％的Fe/Si合金扩散偶.利用扫描电子显微镜观测了Fe/Si合金的互扩散结果,获得了不同扩散温度下的硅含量分布曲线,并结合Boltzmann-Matano法及Grank修正法进行处理.研究表明:随着扩散温度的升高,硅的扩散距离也随之增大;在1 000～1 200℃温度范围内,Fe/Si合金的互扩散系数随硅含量的增大而增大,其范围在(0.43 ～16.8)×10-12 m2/s,且Fe/Si合金的互扩散行为遵循Arrhenius经验公式;进一步计算得到Fe/Si合金互扩散的激活能和频率因子,范围分别在48.88 ～ 55.12 kcal/mol及1.57 ～2.55 cm2/s之间,并随着硅含量的增大而增大.

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