Abstract
Bulk and grain boundary (GB) diffusion of Nb in α-Fe were studied in the temperature interval from about 700 to 1100 K by the radiotracer method combined with serial sectioning. A non-Arrhenius temperature dependence of Nb bulk diffusion was established below the Curie temperature Tc. This observation was discussed in relation to the well-known magnetically-induced diffusion anomaly in α-Fe and to the contribution of dislocation diffusion. In contrast, a practically linear Arrhenius temperature dependence was found for Nb GB diffusion. At Tc, bulk and GB diffusion of Nb are about one order of magnitude faster than the corresponding self-diffusivities of α-Fe. The effect of matrix purity on Nb GB diffusion in α-Fe was studied.
Abstract
Die Volumen- und Korngrenzen (KG)-Diffusion von Nb in α-Fe wurden im Temperaturbereich von 700 bis 1100 K mit Hilfe der Radiotracer- und Schichtenteilungsmethode untersucht. Unterhalb der Curie-Temperatur Tc weicht die Temperaturabhängigkeit der Nb Volumendiffusion von einem linearen Arrhenius-Verhalten ab. Dieser Befund wird im Zusammenhang mit der bekannten durch den Ferromagnetismus induzierten Diffusionsanomalie in α-Fe und durch einen Versetzungsdiffusionsbeitrag diskutiert. Im Gegensatz zur Volumendiffusion erfüllt die Temperaturabhängigkeit der Nb-KG-Diffusion eine lineare Arrhenius-Beziehung. Im Bereich von Tc sind die Volumen- und KG-Diffusion von Nb etwa um eine Gröβenordnung schneller als die entsprechenden Fe-Diffusivitäten in α-Fe. Weiterhin wurde der Einfluss der Reinheit des verwendeten α-Fe auf die Nb-KG-Diffusion untersucht.
The authors are indebted to Dr. Chr. Klinkenberg from Niobium Products Company GmbH, Düsseldorf, for the stimulating interest in this investigation.
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