关于上坡扩散

东方 · 发表于 2017-5-12 12:40:47

大神们能不能介绍一下实际热处理过程中上坡扩散的应用实例或现象

aaron01 · 发表于 2017-5-12 13:47:07

没听说过上坡扩散这个名词呢，能解释一下吗

wanggong · 发表于 2017-5-12 13:51:53

化学势。通常是指浓度，从高浓度向低浓度扩散，但低浓度也可以向高浓度扩散，是从广义的化学势角度上来讲。

wanggong · 发表于 2017-5-12 13:56:29

化学位梯度。

东方 · 发表于 2017-5-12 14:00:00

wanggong 发表于 2017-5-12 13:56
化学位梯度。

书上是这样讲的不知道在通常热处理过程中是否有相关的应用

东方 · 发表于 2017-5-12 14:01:36

aaron01 发表于 2017-5-12 13:47
没听说过上坡扩散这个名词呢，能解释一下吗

如板凳楼王工所述溶质在化学势的驱动下低浓度往高浓度扩散

东方 · 发表于 2017-5-12 14:46:09

aaron01 发表于 2017-5-12 13:47
没听说过上坡扩散这个名词呢，能解释一下吗

这个问题的提出是因为这个图为什么碳溶度是波浪的一直没想出来

少雨 · 发表于 2017-5-12 19:08:10

如果只是渗碳，碳溶度是呈降低态势的，只是渗氮也是一样，但为什么碳氮共渗时会有这种情况？二者之间有影响吗？

草原的风 · 发表于 2017-5-14 00:12:44

共析转变时的铁素体和渗碳体的形核长大过程不是很典型的上坡扩散的例子吗？马氏体回火时的碳化物聚集长大也是这样的例子。

身在此山 · 发表于 2017-5-14 19:36:27

从溶度差去看待“上坡扩散”，的确有违化学势能的一般概念。
个人看法，若从热力学第二定律去理解“上坡扩散”是熵增加的过程，该过程使系统趋向更稳定的状态，就容易理解了。比如，楼上（9F）举的碳化物聚集长大的例子比较典型，碳虽然“上坡扩散”，但组织更稳定。

东方 · 发表于 2017-5-15 08:22:10

本帖最后由东方于 2017-5-15 11:26 编辑

草原的风发表于 2017-5-14 00:12
共析转变时的铁素体和渗碳体的形核长大过程不是很典型的上坡扩散的例子吗？马氏体回火时的碳化物聚集长大也 ...

多谢王老师指点微观相变分解和溶解析出是有扩散，通常扩散作为一个宏观现象，不知宏观上的上坡扩散是怎么样。

东方 · 发表于 2017-5-15 08:26:51

本帖最后由东方于 2017-5-15 08:29 编辑

身在此山发表于 2017-5-14 19:36
从溶度差去看待“上坡扩散”，的确有违化学势能的一般概念。
个人看法，若从热力学第二定律去理解“上坡扩 ...

扩散是熵增的宏观现象，但是微观脱溶是自身同时析出Fe和C形成碳化物貌似不适合用扩散定理解释

身在此山 · 发表于 2017-5-15 09:57:01

东方发表于 2017-5-15 08:26
扩散是熵增的宏观现象，但是微观脱溶是自身同时析出Fe和C形成碳化物貌似不适合用扩散定理解释 ...

用宏观理论解释微观现象，是基本研究方法之一，本身没有问题。
比如，《物理学》用宏观理论研究宏观现象，《化学》用微观理论研究微观现象。而《物理化学》则是用物理的方法研究化学问题，即是用宏观方法研究微观现象。因此《物理化学》课程应用热力学定律（其中第二定律即是熵增定律）能够很好的解释各种扩散现象，包括“上坡扩散”。

东方 · 发表于 2017-5-15 10:11:20

本帖最后由东方于 2017-5-15 10:12 编辑

身在此山发表于 2017-5-15 09:57
用宏观理论解释微观现象，是基本研究方法之一，本身没有问题。
比如，《物理学》用宏观理论研究宏观现象 ...

扩散现象是指物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移直到均匀分布的现象，速率与物质的浓度梯度成正比。扩散是由于分子热运动而产生的质量迁移现象。过饱和马氏体脱溶后并没有均匀平衡碳化物和马氏体的含碳量。

身在此山 · 发表于 2017-5-15 10:21:39

东方发表于 2017-5-15 10:11
扩散现象是指物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移直到均匀分布的现象，速率与物质的浓度梯度成正比。扩 ...

你说的这两种其实都是“扩散”，而扩散都是“现象”。
非要细分一下，因扩散动力不同，使得前者“现象”是有序扩散（定向扩散），后者“现象”是无序扩散。

sheyingyong · 发表于 2017-5-15 10:31:05

都是书本上的东西

东方 · 发表于 2017-5-15 10:32:42

sheyingyong 发表于 2017-5-15 10:31
都是书本上的东西

对头佘总有没有实际一点的应用

东方 · 发表于 2017-5-15 10:37:43

本帖最后由东方于 2017-5-15 10:40 编辑

身在此山发表于 2017-5-15 10:21
你说的这两种其实都是“扩散”，而扩散都是“现象”。
非要细分一下，因扩散动力不同，使得前者“现象” ...

多谢身山前辈指点可能我对扩散的理解一直停留在宏观上的扩散现象了，像渗碳/渗氮。不知对宏观上的上坡扩散您有何看法。

身在此山 · 发表于 2017-5-15 12:18:02

本帖最后由身在此山于 2017-5-15 13:39 编辑

东方发表于 2017-5-15 10:37
多谢身山前辈指点可能我对扩散的理解一直停留在宏观上的扩散现象了，像渗碳/渗氮。不知对宏观上的上坡 ...

   您客气了，岂敢妄称前辈，更岂敢妄自“指点”！落脚此地参与学习切磋，脑力激荡，原本只为减缓专业荒疏的速度。不料常有意外收获，喜不自禁！
   关于宏观上的上坡扩散，比如9F提到的例子（冷却时从A析出F和P，M回火时碳化物形核聚集长大），愚以为是个扩散动力学问题（咱的行当叫“相变动力学”）。由试验结果直观的说，其动力不是源于“溶度差”而是“溶解度差”。

   鄙人在10F，13F提到熵增原理解释上坡扩散。说实在的，窃以为熵增原理是个懒人理论，当其他理论不容易说清与能或动力有关的现象时，一律可用熵增理论解释，虽然没法用实验证实，但重点在没人能证伪。所以又像是不讲道理的理论。

草原的风 · 发表于 2017-5-16 00:35:27

东方发表于 2017-5-15 08:22
多谢王老师指点微观相变分解和溶解析出是有扩散，通常扩散作为一个宏观现象，不知宏观上的上坡扩散是 ...

发生上坡扩散的驱动力是化学位，不是浓度梯度，其实，扩散就是一个微观现象，是与扩散原子的迁移有关的现象，只不过有时的表现显示是浓度梯度在起作用，其实不是。
引起上坡扩散的原因可能还有：弹性力的作用，如果存在应力梯度的话，较大半径的原子趋向于点阵伸长的部分，而较小的原子趋向于压缩部分，还有晶界的内吸附作用，晶界比晶内能量高，导致溶质原子上坡扩散于晶界，这一条恰恰是为什么相变时形核发生于晶界的根本原因。
虽然上坡扩散是微观的原子迁移现象，但是如果达到一定程度的话，我个人认为宏观表现出来的现象其实就是偏析现象。

草原的风 · 发表于 2017-5-16 00:43:09

东方发表于 2017-5-15 10:11
扩散现象是指物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移直到均匀分布的现象，速率与物质的浓度梯度成正比。扩 ...

《扩散现象是指物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移直到均匀分布的现象，……》这话不正确，或者说，不完全正确，所谓扩散，就是微观原子的迁移现象，至于是往高浓度的地方迁移，还是往低浓度的地方迁移；迁移的结果是均匀了还是不均匀了是另外一码事。按照你的说法，上坡扩散就不是扩散了，因为最后的结果并不是直到均匀分布

东方 · 发表于 2017-5-16 12:12:46

本帖最后由东方于 2017-5-16 12:28 编辑

草原的风发表于 2017-5-16 00:35
发生上坡扩散的驱动力是化学位，不是浓度梯度，其实，扩散就是一个微观现象，是与扩散原子的迁移有关的现 ...

多谢指导如此我有疑问是否所有溶质析出脱溶都属于上坡扩散范畴

草原的风 · 发表于 2017-5-16 13:10:13

东方发表于 2017-5-16 12:12
多谢指导如此我有疑问是否所有溶质析出脱溶都属于上坡扩散范畴

是否所有，不敢定论。
目前来看脱溶基本上是这样，无论是形核长大型，还是调幅分解型，无论是连续脱溶，还是非连续脱溶，无论是马氏体分解，还是有色金属的时效，基本上是这样。

草原的风 · 发表于 2017-5-16 13:13:07

东方发表于 2017-5-16 12:12
多谢指导如此我有疑问是否所有溶质析出脱溶都属于上坡扩散范畴

不过有个前提：都是过饱和！而饱和状态或者非饱和状态就不一定是。

东方 · 发表于 2017-5-16 13:14:45

本帖最后由东方于 2017-5-16 13:17 编辑

草原的风发表于 2017-5-16 13:10
是否所有，不敢定论。
目前来看脱溶基本上是这样，无论是形核长大型，还是调幅分解型，无论是连续脱溶， ...

原来如此十分感谢相对您这个上坡扩散，地板楼的上坡扩散要好理解一些

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