Elsevier

Solid State Ionics

Volume 12, March 1984, Pages 145-151
Solid State Ionics

The diffusion coefficient of carbon in cementite, Fe3C, at 450°C

https://doi.org/10.1016/0167-2738(84)90141-3Get rights and content

Abstract

The rate of formation of Fe3C on fine iron powders at various carbon activities set by flowing CH4/H2 gas mixtures was determined at 723 K utilizing an automatic recording semimicro balance. The rate of growth of the Fe3C was primarily parabolic. From the kinetics of formation and taking some freedoms with the geometries involved estimates of the diffusion coefficient of carbon in Fe3C were made and were found to be in the range of 10−16 to 10−15 cm2s−1 Because the diffusion coefficient of carbon increased somewhat as the carbon activity increased it was tentatively assumed that the carbon moves via an interstitial or interstitialcy mechanism.

Résumé

La vitesse de formation de Fe3C dans le fer en poudre en fonction del'activité du carbone imposée par des mélanges CH4/H2, a été déterminée à 723 K par thermogravimétrie. La vitesse de croissance de Fe3C est essentiellement parabolique. A partir de la cinétique de formation du carbure, et compte tenu des hypothèses concernant les géométries, nous avons pu estimer le coefficient de diffusion du carbone dans Fe3C. Ce coefficient se situe entre 10−16 et 10−15cm2s−1. Le coefficient de diffusion du carbone augemente lorsque l'activité du carbone croit. Ce résultat a été interprété en supposant que le carbone se déplace par un mécanisme interstitiel.

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