放电等离子烧结电场下Ni-Al体系FCC相的扩散行为

摘要

采用熔炼法制备Ni-9Al(摩尔分数,％)合金和纯Ni,然后组成Ni/Ni-Al/Ni FCC单相扩散偶在放电等离子烧结炉中进行扩散退火,结合电子探针显微分析(electronic probe micro analysis,EPMA),得到Ni-Al体系FCC相在1173～1373 K时SPS电流作用下扩散后的成分距离曲线(即Al含量分布曲线),并采用Sauer-Freise方法与经验公式计算扩散系数,同时基于无外场影响下的原子移动性参数模拟无电流作用的成分距离曲线并计算扩散系数.将模拟的成分距离曲线与实验得到的成分距离曲线进行对比.结果表明,电流对Ni-Al合金原子扩散存在促进作用.电流方向对Ni-Al合金扩散无明显影响,不同电流方向下的成分距离曲线与扩散系数重合度高,故电迁移对Ni-Al合金扩散的影响可忽略.施加电流对扩散频率因子影响不大,但使扩散激活能明显降低.