37

r

Для общего случая объемной диффузии

dc/dt=D[d^2c/dx+ d^2c/dy+ d^2c/dz]

Для нестационарного потока dc/dt≠0 . Распределение концент-Рис. 4.9. Распределение концентрации по глубине и времени рации диффундирующего вещества в зависимости от х и Ь будет определяться решением уравнения (4.3). В частном случае, когда D не зависит от концентрации, это решение можно представить графически (рис. 4.9). При этом глубина слоя с заданной концентрацией С изменяется пропорционально квадратному корню из времени выдержки

x=√At

где А — постоянная величина для данной концентрации С.
Неравновесные дефекты при пластической деформации существенно (в сотни раз) ускоряют процесс диффузии [19]. Это ускорение пропорционально скорости деформирования, т. е. мгновенной концентрации вакансий.
Избыточные концентрации вакансий можно создать также быстрым охлаждением (закалкой) и облучением частицами с большой энергией.
Начальный период диффузии характеризуется необычайно высокой скоростью растворения, и далее по закону гиперболы скорость уменьшается [5] (рис. 4.10).
При высоких скоростях резания высокие температуры, большие пластические деформации и адгезия в зоне контакта в сильной степени способствуют диффузионному растворению инструментального и обрабатываемого материалов. В результате перепада концентраций процесс взаимного растворения за время резания протекает непрерывно.
Стружка и поверхность резания с большой скоростью перемещаются относительно поверхностей режущего инструмента. Время контакта частиц обрабатываемого материала с поверхностями инструмента исчисляется сотыми и тысячными долями секунды. В контакт непрерывно входят все новые и новые участки поверхности обрабатываемого материала, и при контактировании они продолжают подвергаться пластической деформации. Ввиду этого при резании на контактных поверхностях инструмента скорость растворения чрезвычайно высока и соответствует начальному периоду диффузии.
Убедиться в наличии диффузионных процессов при резании можно из рассмотрения микрофотографий зон контакта (рис. 4.11 и рис. 4.12).

Добавить комментарий