Actual Problems in Machine Building 2015 No. 2

Actual Problems in Machine Building. 2015. N 2 Materials Science in Machine Building ____________________________________________________________________ 418 Рис. 2 . Зависимость толщины диффузионного слоя от времени насыщения. Результаты и обсуждение Кинетику роста диффузионного покрытия оценивали, пользуясь уравнением Аррениуса [7], согласно которому рост толщины боридного покрытия подчиняется параболическому закону: ℎ = ∙ , (1) где ℎ – толщина диффузионного покрытия, м; – коэффициент диффузии, м 2 /с; – продолжительность процесса, с. Из выражения (1) можно вывести зависимость для определения толщины диффузионного покрытия: ℎ = √ ∙ . (2) Коэффициент диффузии зависит от постоянной диффузии, температуры и энергии активации по выражению Аррениуса: = ∙ , (3) где: – константа диффузии, м 2 /с; – основание натурального логарифма; – энергия активации, Дж/моль; – универсальная газовая постоянная, Дж/(моль ∙ К). Извлекая натуральный логарифм из выражения (3), получаем: = − (4) Выражение (4) линеаризует зависимость коэффициента диффузии от температуры. Из выражения (4) следует, что линейно зависит от обратной температуры , тогда значение можно найти графическим путем по графику зависимости от и далее из выражения: = − ∙ (5) где: – тангенс угла наклона графика температурной зависимости (рис. 3);