4 • Les propriétés
mécaniques des métaux…
103
Annexe : La diffusion à l’état solide
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
Les atomes de cuivre ont migré dans le nickel et les atomes de nickel ont
migré dans le cuivre. On dit que le cuivre a diffusé dans le nickel et que
le nickel a diffusé dans le cuivre.
A.1 Que se passe-t-il ?
D’une manière approximative on peut considérer que la diffusion se manifeste seulement à haute température, approximativement entre Tf/3 et Tf
(Tf étant la température de fusion du métal). Elle se produit lorsqu’existent
des différences de composition chimique entre des zones voisines du
même métal; elle tend à égaliser les concentrations. C’est l’agitation thermique qui provoque les déplacements des atomes, déplacements effectués
depuis les zones riches en soluté vers les zones pauvres en soluté.
Quand les atomes solutés sont en position de substitution la diffusion
exige la présence d’une lacune au voisinage de l’atome qui doit migrer.
Dans ce cas on parle de diffusion lacunaire, laquelle suppose que l’atome
migrant possède une énergie suffisance (d’origine thermique) pour quitter sa position et sauter dans la lacune.
Les atomes en solution solide d’insertion, de par leur petite taille (rayon
atomique < 0,1 nm; c’est le cas de H, N, O et C), migrent d’un site
Figure A4.1 – Expérience de diffusion.
Cu
Cu
Ni
Ni
état de départ
après diffusion
Distance
Alliage Cu-Ni
(solution solide)
Concentration
en
Cu
mécaniques des métaux…
103
Annexe : La diffusion à l’état solide
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
Les atomes de cuivre ont migré dans le nickel et les atomes de nickel ont
migré dans le cuivre. On dit que le cuivre a diffusé dans le nickel et que
le nickel a diffusé dans le cuivre.
A.1 Que se passe-t-il ?
D’une manière approximative on peut considérer que la diffusion se manifeste seulement à haute température, approximativement entre Tf/3 et Tf
(Tf étant la température de fusion du métal). Elle se produit lorsqu’existent
des différences de composition chimique entre des zones voisines du
même métal; elle tend à égaliser les concentrations. C’est l’agitation thermique qui provoque les déplacements des atomes, déplacements effectués
depuis les zones riches en soluté vers les zones pauvres en soluté.
Quand les atomes solutés sont en position de substitution la diffusion
exige la présence d’une lacune au voisinage de l’atome qui doit migrer.
Dans ce cas on parle de diffusion lacunaire, laquelle suppose que l’atome
migrant possède une énergie suffisance (d’origine thermique) pour quitter sa position et sauter dans la lacune.
Les atomes en solution solide d’insertion, de par leur petite taille (rayon
atomique < 0,1 nm; c’est le cas de H, N, O et C), migrent d’un site
Figure A4.1 – Expérience de diffusion.
Cu
Cu
Ni
Ni
état de départ
après diffusion
Distance
Alliage Cu-Ni
(solution solide)
Concentration
en
Cu