4 • Les propriétés
mécaniques des métaux…
114
Annexe : La diffusion à l’état solide
Tableau A4.3 (suite).
Ces résultats ne sont qu’approximatifs car ils ne tiennent pas compte des
interactions entre les atomes du soluté (qui n’est pas à dilution infinie).
■ A.4.3 Diffusion dans un bloc épais d’un élément
dont la concentration est maintenue constante en surface
C’est le cas d’une opération qui permet d’introduire un élément
d’alliage dans un métal (c’est la cémentation d’un acier avec apport de
carbone par exemple – voir « La cémentation » au § 12.7.1).
Avec :
x = distance à l’intérieur du bloc,
t = temps compté à partir du début de la diffusion,
C s = concentration constante de l’élément en surface,
D = coefficient de diffusion de l’élément de la couche dans le bloc,
Diffusion du chrome à 1 000 °C (1 273 °K)
dans un couple Fer à 10 % de Cr/Fer pur
x/t
0,5 en 10
– 7
après 10 h à 1 000 °C
x (mm) coté Fer pur
Cr (%) coté Fer pur
51,2
0,0097
1,44
64,9
0,0123
0,90
81,9
0,0155
0,45
95,6
0,0181
0,24
136,5
0,0259
0,02
D = 10,8 exp[– 69 700 /(1,987 × T)] cm
2 /s.