Двухфазная область

Такая классификация отражает принципиальные особенности изменения характеристик процесса диффузии в двойных сплавах, установленные экспериментально. Эта классификация находится в согласии и с выводами термодинамического рассмотрения процесса диффузии в двойных сплавах. Как показывают результаты исследования диффузии в системе железо — хром, при отклонении от идеальности происходит незначительное возрастание энергии активации диффузии компонентов вблизи области максимального упорядочения.

Из общего характера изменения свободной энергии в сплавах, подчиняющихся модели регулярных растворов, следует, что максимальное упорядочение, обусловленное минимальным значением интегральной свободной энергии, приходится на состав 50 : 50 только в том случае, когда значения свободной энергии обоих компонентов мало различаются. В случае существенного различия значений свободной энергии компонентов минимум на кривой смещается в сторону от эквиатомного состава. В ограниченных твердых растворах, когда резко сужается область их гомогенности, как правило, отмечается почти линейное возрастание параметров диффузии при увеличении концентрации второго компонента.

В металлических системах с химическими соединениями, которые и представляют наибольший интерес для проблемы жаропрочных сплавов, легирование во всех случаях приводит к возрастанию как величины энергии активации Q, так и пред экспоненциального множителя D0. При этом степень возрастания Q и D0 определяется величиной энергии смешения, что следует из уравнения. В двухфазных сплавах значения параметров диффузии зависят от диффузионных характеристик составляющих фаз и количественного соотношения последних, поэтому в многофазных смесях экспериментально определяются эффективные значения параметров диффузии, т. е. Q и D0. В двухфазной области, состоящей из смеси твердого раствора и соединения, наблюдается резкое изменение величины Q вблизи химического соединения, что обусловлено значительным (на порядок и более) различием коэффициентов диффузии в этих фазах.