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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 8/2015

01.08.2015

N and C Interstitial Diffusion and Thermodynamic Interactions in \(\varepsilon \)-Iron Carbonitride

verfasst von: Holger Göhring, Andreas Leineweber, Eric Jan Mittemeijer

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 8/2015

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Abstract

The simultaneous diffusion of N and C over the interstitial sites of the Fe-sublattice of \(\varepsilon \)-iron carbonitride was studied. To this end, gas nitrocarburizing experiments of pure Fe and Fe-C alloys were performed at 853 K (580 °C), leading to two different types of microstructures containing \(\varepsilon \) (sub)layers. These microstructures were investigated by light microscopy, electron probe microanalysis, and X-ray diffraction in order to evaluate the components of the (N and C) diffusivity matrix. The off-diagonal components of the diffusivity matrix were shown to have significant, non-negligible values. These results provided insight into the thermodynamics of the Fe-N-C system.

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Fußnoten
1
Diffusion paths indicate the change of (laterally averaged) composition and constitution in a diffusion couple at constant temperature and pressure. Often, they are drawn by superposition on an isothermal section of the phase diagram of the considered system.[17,3739]
 
2
The authors are aware that a C correction on the basis of mass fractions or X-ray counts would in principle be a better approach. For the concentration range considered here, however, the difference is marginal.
 
3
The fluxes listed in Table VIII were calculated with the assumption of zero flux of C from the substrate in the direction of the surface. This is justified since both recent models for the system Fe-N-C[21,22] predict a higher chemical potential of C in the \(\varepsilon _2\) layer than in the \(\alpha \)+\(\theta \) substrate.
 
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Metadaten
Titel
N and C Interstitial Diffusion and Thermodynamic Interactions in -Iron Carbonitride
verfasst von
Holger Göhring
Andreas Leineweber
Eric Jan Mittemeijer
Publikationsdatum
01.08.2015
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 8/2015
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-015-2982-5

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