4 • Les propriétés
mécaniques des métaux…
109
Annexe : La diffusion à l’état solide
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
À concentration élevée
À concentration élevée on a vu qu’il était nécessaire de tenir compte du
fait que D varie avec la concentration en soluté. Quand l’élément diffusant
est de plus en plus concentré il apparaît des interactions entre les atomes
du soluté, voire même une diffusion du solvant vers la zone plus riche
en soluté. Il y a interpénétration des deux éléments (deux flux en sens
opposés). On définit alors un coefficient d’interdiffusion D AB :
D AB = N A D B + N B D A
avec :
N A et N B concentration atomiques en A et B (N A = 1 – N B pour un couple d’éléments),
D A et D B : coefficients de diffusion des deux éléments dans l’alliage
considéré.
En général la cinétique de diffusion dans un alliage A + B sera intermédiaire entre celle relative à une diffusion à dilution infinie de B dans A et
celle relative à une diffusion à dilution infinie de A dans B. Souvent seul
le facteur de fréquence varie alors (dans des proportions importantes),
l’énergie d’activation de la diffusion restant comprise entre les valeurs
correspondant à l’autodiffusion de chacun des métaux du couple.
■ A.3.2 Diffusion aux joints des grains
Pour quantifier la diffusion aux joints de grain on se heurte au fait que ce
processus est accompagné par la diffusion en volume depuis les joints
vers l’intérieur des grains. On doit prendre en compte les coefficients de
diffusion correspondants ainsi qu’une largeur statistique moyenne des
joints. Par ailleurs la définition de la concentration est complexe car elle
varie d’un point à un autre d’un joint.
Les données relatives à la diffusion d’un élément dans les joints d’un métal
solvant sont assez rares; on peut donner quelques valeurs empruntées à
Guiraldenq (Techniques de l’Ingénieur M55) avec toujours une largeur statistique des joints égale à 0,5 nm.
mécaniques des métaux…
109
Annexe : La diffusion à l’état solide
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
À concentration élevée
À concentration élevée on a vu qu’il était nécessaire de tenir compte du
fait que D varie avec la concentration en soluté. Quand l’élément diffusant
est de plus en plus concentré il apparaît des interactions entre les atomes
du soluté, voire même une diffusion du solvant vers la zone plus riche
en soluté. Il y a interpénétration des deux éléments (deux flux en sens
opposés). On définit alors un coefficient d’interdiffusion D AB :
D AB = N A D B + N B D A
avec :
N A et N B concentration atomiques en A et B (N A = 1 – N B pour un couple d’éléments),
D A et D B : coefficients de diffusion des deux éléments dans l’alliage
considéré.
En général la cinétique de diffusion dans un alliage A + B sera intermédiaire entre celle relative à une diffusion à dilution infinie de B dans A et
celle relative à une diffusion à dilution infinie de A dans B. Souvent seul
le facteur de fréquence varie alors (dans des proportions importantes),
l’énergie d’activation de la diffusion restant comprise entre les valeurs
correspondant à l’autodiffusion de chacun des métaux du couple.
■ A.3.2 Diffusion aux joints des grains
Pour quantifier la diffusion aux joints de grain on se heurte au fait que ce
processus est accompagné par la diffusion en volume depuis les joints
vers l’intérieur des grains. On doit prendre en compte les coefficients de
diffusion correspondants ainsi qu’une largeur statistique moyenne des
joints. Par ailleurs la définition de la concentration est complexe car elle
varie d’un point à un autre d’un joint.
Les données relatives à la diffusion d’un élément dans les joints d’un métal
solvant sont assez rares; on peut donner quelques valeurs empruntées à
Guiraldenq (Techniques de l’Ingénieur M55) avec toujours une largeur statistique des joints égale à 0,5 nm.