Self-diffusion of Cr and Fe in dual structure of NiFeCr polycrystals

Penetration profiles of 51Cr and 59Fe in polycrystalline austenitic alloys Ni–Fe–Cr after diffusion anneals at temperatures between 693 and 1208 K are studied. The temperatures and the diffusion times are chosen in order to keep the conditions of the so called B-type kinetics. The sectioning of diffusion zones of samples annealed above 858 K is carried out by grinding, at lower temperatures, by dc glow discharge sputtering. In general, it appears that the obtained penetration profiles, plotted in coordinates log c vs. x6/5, consist of two linear parts, each of which occurs due to a special type of grain boundary. The temperature dependence of the product P = αδDb (α, δ, and Db are the segregation factor, grain boundary width, and grain boundary diffusion coefficient, respectively) evaluated from both parts of the curves is the Arrhenius-type one. The dependence of activation enthalpy on Cr content is discussed qualitatively on the basis of an interaction between Cr and rest carbon. Es werden die Eindringprofile von 51Cr und 59Fe in polykristallinen austenitischen Ni–Fe–Cr-Legierungen nach Diffusionsgluhen zwischen 693 und 1208 K untersucht. Die Temperaturen und die Gluhzeiten werden so gewahlt, das die Diffusion im B-Stadium bleibt. Die Schichtenteilung der Diffusionszonen erfolgt oberhalb T = 855 K durch Schleifen und unterhalb dieser Temperatur durch Absputtern mittels Gleichspannungsglimmentladung. Es zeigt sich, das die Eindringprofile bei Auftragen von log c uber x6/5 aus zwei linearen Teilen bestehen, die der Diffusion entlang zweier verschiedener Korngrenzentypen entsprechen. Die Temperaturabhangigkeit von P (P = αδDb, wobei α, δ und Db der Segregationsfaktor, die Korngrenzenbreite bzw. der Korngrenzendiffusionskoeffizient sind.) entspricht fur beide Korngrenzentypen einer Arrheniusfunktion. Die Abhangigkeit der Aktivierungsenthalpie der Diffusion last sich auf Grund der Wechselwirkung zwischen Cr und Restkohlenstoff qualitativ interpretieren.