Étude sur la cinétique de diffusion et la loi du chrome sur la surface de l'acier à faible carbone

Des composites de surface Cr/acier à faible carbone ont été préparés par co-déposition en solution aqueuse et technologie de diffusion à l'état solide à haute température, et la règle macro de la diffusion à l'état solide du chrome sur la surface de l'acier à faible carbone a été analysée. La méthode de dynamique moléculaire (MD) a été utilisée pour simuler et calculer le processus de diffusion de l'interface Cr/Fe, et les mécanismes de diffusion macro et microscopiques ont été analysés. Les résultats montrent que la diffusion du chrome dans le fer est l'action combinée de la température, de la structure cristalline et de la distorsion du réseau, et les coefficients de diffusion du chrome dans α-Fe et γ-Fe présentent peu de différence. Le mécanisme de diffusion par vacance de la première transition adjacente est le mode de diffusion principal. En pratique, les atomes de chrome diffusent le long des frontières des grains de la matrice d'acier à faible carbone et fournissent un ancrage aux frontières des grains pour empêcher la croissance des grains. La loi de simulation est en bon accord avec la loi expérimentale. La loi de variation du coefficient de diffusion moyen des atomes de chrome avec la température est obtenue. Le taux de diffusion du chrome dans la structure cristalline cubique centrée est manifestement plus élevé que dans la structure cubique à face centrée. Dans la même structure cristalline, le coefficient de diffusion du chrome augmente avec l'augmentation de la température. Cependant, dans la région de température de transition du réseau, le coefficient de diffusion du chrome diminue progressivement avec l'augmentation de la température jusqu'à la fin de la transformation.