بسیاری از اثرات اکسیداسیون داخلی بر فرآیند خوردگی یک آلیاژ و هم بر خواص مکانیکی ، مغناطیسی و غیره بستگی عمیقی به مورفولوژی رسوبات اکسید دارد ، ذیلاً فاکتورهایی که بر اندازه و شکل اکسیدهای داخلی تأثیر می گذارد بطور کیفی بحث شده اند . بطور کلی ،اندازه ذرات اکسید بوسیله رقابت بین سرعت جوانه زنی با عبور جبهه اکسیداسیون داخلی و سرعت رشد ذرات تعیین می گردد . هر چه زمان بین ورود اکسیژنم و اتمهای حل شونده سطح یک ذره که جوانه زده و وقوع یک جوانه بعدی که تأمین اتمهای حل شونده را قطع می نماید ، بیشتر باشد ، ذرات اکسیدی برگتر خواهند بود . پس از جوانه زنی رشد مداوم ادامه خواهد داشت ولی موقتاً این را در نظذ نمی گیریم. لذا فاکتورهایی که سرعت جوانه زنی را افزایش می دهند باعث کاهش اندازه ذرات می شوند و فاکتورهایی که باعث افزونی سرعت رشد می گردد ، اندازه ذرات را افزایش می دهند .
اگر فرض شود که جوانه زنی رشد رسوبات بوسیله سرعت جبهه اکسیداسیون کنترل می گردد (یعنی سرعتی که با آن یک فوق اشباع بحرانی برپا می گردد ) و رشد بوسیله طول زمان در دسترس برای رشد رسوب کنترل گردد ف اندازه بایستی با سرعت جبهه رابطه عکس داشته باشد ، یعنی ra با استفاده از معادله ۵/۵ می توان سرعت درمورد یک نمونه تخت را بصورت زیر نوشت:
بنابراین اگر شرایط یکسان باشد ، می توان پیش بینی نمود که اندازه ذرات متناسب است با
ارزیابی تأثیر دما مشکل تر است ، ولی ظاهراً تأثیر دما بر سرعت رشد بیشتر است تا سرعت جوانه زنی ، بطوریکه با افزایش دما اندازه ذرات افزایش می یابد . با افزایش پیشروی جبهه ، سرعت نهایتاً کاهش می باشد تانقطه ای که سرعت دیفوزیون اتم حامل شونده به یک ذره رشدکننده کافی است تا از جوانه زنی یک ذره جدید جلوگیری نمایند. این تجربه رششد ذرات سوزنی شکل با ذراتی که در یک جهت بیشتر رشد کرده اند می گردد، مثلاً در شکل ۸/۵ تأثیر انرژی های آزاد فصل مشترکذره – زمینه غالباً نادیده گرفته می شود ولی بخصوص در جوانه زنی و رشد اکسیداسیون داخلی مهم است . مسئله تشکیل یک جوانه با شعاع r عبارتست از:
در این رابطه انرژی آزاد فصل مشترک تغییر انرژی بازاری واحد
حجم رسوب یا ذرات تشکیل شده موقع واکنش است .جملات مربوط به سطح و حجم بهمراه بر حسب r درشکل ۹/۵ رسم شده است ذراتی با شعاع بزرگتر از رشد خواهند کرد .
با جایگزین کردن در معادله ۱۱/۵ ارتفاع مانع اکتیواسیون برای جوانه زدن بدست می آید .
این مقدار است که در رابطه سرعت جوانه زدنی بر طبق تئوری سرعت مطلق واکنش وارد می گردد .
واضح است که چون سرعت جوانه زدنی متاناسب است با اکسپونانسیل یک مقدار که خودش با انرژی آزاد سطحی به قوه ۳ متناسب است ، این پارامتر تأثیر شدیدی بر سرعت جونه زنی خواهد داشت و با افزایش، اندازه ذرات افزایش خواهد یافت . این تأثیر درموقع رشد ذرات مجدداً احساس خواهد شد زیرا انرژی آزاد فصل مشترک نیروی رانش این فرایند است .
به روش مشابهی، بر پایداری اکسید های داخلی تأثیر خواهد گذاشت ، بدین ترتیب اکسیدهای پایدارتر منجر به سرعت های جوانه زنی بالاتر و ذرات ریزتر خواهد شد .
بطور خلاصه ، اندازه ذرات اکسید داخلی بوسیله فاکتورهای مختلفی تعیین خواهد شد ، و ذرات بزرگتری تشکیل خواهد شد .
(الف) پیشروی عمیق تر جبهه ،X
(ب) غلظت اتمهای حل شونده بالاتر ،
(ج) حلالیت اکسیژن پائین تر و ، کمتر
(و) دمای بالاتر
(ه) انرژی آزاد در فصل مشترک ذره زمینه بالاتر
(و) اکسیدهای با پایداری کمتر.
این پیش بینی ها در تعداد مطالعات محدودی که در مورد مورفولوژی ذرات صورت گرفته صادق بوده است.
انتقال از اکسیداسیون داخلی به خارجی
بررسی معادله ۱۰/۵ نشان می دهد با افزایش و کاهش (یعنی کاهش ) سرعت پیشروی منطقه اکسیداسیون داخلی کاهش می یابد. لذا یک غلظت حدی از اتم شونده وجود دارد که بیشتر از آن دیفوزیون به بیرون اتمهای B برای تشکیل یک لایه سد کننده و متوقف کردن اکسیداسیون داخلی کافیست. این انتقال به اکسیداسیون خارجی اساس طراحی آلیاژهای مهندسی با پایه است که دارای غلظتهای بالایی از اتمهای حل شونده (مثل ) برای ایجاد یک لایه خارجی پایدار هستند\ که زمینه اصلی را در برابر اکسیداسیون محافظت نماید. این فرآین که بهخ اکسیداسیون انخابی معروف است، بیشتر بحث خواهد شد ولی در این مرحله اساس انتقال از اکسیداسیون داخلی به خارجی بحث خواهد شد. آنایزاین مسئله بوسیله واگنر (۱۹) صورت گرفته است.