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M: Metallphysik

M 17: Diffusion II

M 17.1: Vortrag

Dienstag, 23. März 1999, 15:15–15:30, S 9

Diffusion in intermetallischen Phasen des Systems Fe–Al — •M. Eggersmann und H. Mehrer — Westfälische Wilhelms–Universität Münster, Institut für Metallforschung, Wilhelm–Klemm–
Str. 10, D–48149 Münster

In intermetallischen Phasen des Systems Fe–Al wurde die Eisen- Selbstdiffusion unter Normal- und unter Hochdruck sowie die Fremddiffusion von Indium und Zink mit Hilfe der Radiotracermethode untersucht. Die Probenzusammensetzungen lauteten: Fe_74.5Al_25.5, Fe₆₇Al₃₃ und Fe₅₂Al₄₈. In Fe_74.5Al_25.5 beinhalteten die Messungen die Phasenumwandlungen
A2 ↔ B2 (860^∘C) und B2 ↔ D0₃ (552^∘C). Die Aktivierungsenthalpie der Eisendiffusion in Fe_74.5Al_25.5 steigt mit wachsendem Ordnungsgrad der Strukturen; d.h. in der Reihenfolge A2 → B2 → D03. Die Arrhenius-Diagramme der anderen Elemente bzw. Zusammensetzungen zeigen keine signifikanten Änderungen der Aktivierungsenthalpie am Phasenübergang A2 ↔ B2. Die Diffusion von In und Zn erfolgte um Faktoren 2 – 10 schneller als die Fe–Selbstdiffusion. Bei allen drei untersuchten Diffusoren steigt die Aktivierungsenthalpie der Diffusion in der B2-Phase mit steigendem Aluminiumgehalt; also wiederum mit steigendem Ordnungsgrad. Die Hochdruckmessungen liefern Informationen über das Aktivierungsvolumen der Diffusion. Wir diskutieren unsere Ergebnisse zusammen mit weiteren experimentellen sowie theoretischen Literaturdaten über Diffusion und Defekte in Fe–Al. In der B2-Phase scheint die Diffusion über einen gekoppelten Mechanismus abzulaufen, der Sprünge des Eisenatoms entlang der <111>-Richtung enthält.