зії, а отже, і швидкість протікання хіміко-термічної обробки, надає розмір зерна. Так дослідження В.С. Бугакова і Ф.П. Рибалко показали, що коефіцієнт дифузії для монокристала латуні при 700 В° С в 40 разів менше, ніж при тих же умовах в полікристалічній латуні з розміром зерна 130 мкм.
Аналогічно при дослідженні електролітичної провідності солей Хевеши, Тамань і Весці виявили значно більшу електропровідність полікристалічної солі за порівняно з монокристальной. У полікристала у порівнянні з монокристалом є додаткові поверхні розділу, і оскільки на поверхнях розділу зерен (по роботах Хейшем) іони пов'язані слабкіше, вони мають можливість частіше мінятися місцями, що й обумовлює більш високу електропровідність полікристала. Грунтуючись на цьому, Г. Тамань і А. Весзі вивели вираз для визначення питомої граничної провідності, на підставі якого Бугаків і Рибалко отримали вирази для визначення масопереносу через кордон зерна.
, (11)
де, і - відповідно кількості речовини, продіффундіровавшего через кордони, монокристал (зерно) і ефективний потік через полікристал (через зерно і кордону). Так як в лінійних задачах кількість продіффундіровавшего речовини пропорційно, то з (3) отримуємо:
(12)
Тут, і - відповідно коефіцієнти дифузії по границях і в монокристалі і ефективний коефіцієнт дифузії в полікристалічному речовині. Якщо виміряти коефіцієнт дифузії при двох розмірах зерен і, то
,
. (12.а)
Виключивши з цих двох рівнянь, отримаємо:
(13)
Вимірявши коефіцієнт дифузії при двох відомих розмірах зерен, за формулою (13) можна визначити, чи не вимірюючи безпосередньо коефіцієнта дифузії в монокристалі.
Розрахунки коефіцієнта дифузії по границях зерен за формулою (12.а) неточні, зокрема, й тому, що тільки при достатньо низьких температурах можна дифузійні потоки через зерно і кордон вважати незалежними.
Зейт і Кейлі не виявлено впливу розміру зерна на самодифузія свинцю і пояснюють це здатністю свинцю до рекристалізації при відносно низьких температурах. Проте проведення експерименту при температурі 25 В° С дозволило зафіксувати ефект.
На підставі досліджень, проведених Манегольдом і Сміттельсом, зроблено висновок про те, що зерно в 100 мкм є порівняно великим, і якщо, ефективні коефіцієнти дифузії зерна в 100 мкм і монокристала відрізнялися б всього на кілька відсотків, що перекривається помилками досвіду.
Для випадку дифузії азоту і водню в метали дані суперечливі, хоча відсутність ефекту в деяких дослідах може не спостерігатися. На думку С.Д. Герцрікен збагачення кордонів зерен домішками призводить до гальмування процесів дифузії. Внаслідок цього може мати місце різницевий ефект, обумовлений впливом домішок і розпушеності кордонів. Можливий навіть такий випадок, коли коефіцієнт дифузії через монокристал може бути більше, ніж через полікристал.
Таким чином, в більшості вип...
