Page 16 - Avtoreferat_Shlyachetka

14

Оскільки ефект захисту нітридом вищий, ніж оксидом, внаслідок міцніших
ковалентних Ti-N зв’язків, оцінили ефективність азотування для титану, отриманого
методом порошкової металургії.
Аналіз кінетики зміни маси поруватого титану ВТ1-0 за атмосферного тиску
азоту залежно від температури та поруватості зразків показав, що взаємодія з азотом
відбувається за параболічним законом з різною інтенсивністю. Параболічний закон
зміни маси свідчить про те, що в цілому процес поглинання азоту контролюється
дифузією через плівку нітриду. Проте структурний фактор (поруватість) впливає на
інтенсивність азотування.
На основі експериментальних даних термогравіметричних досліджень азоту-
вання титану в азоті атмосферного тиску та у розрідженому (до 1 Па) його динаміч-
ному потоці розраховано значення параболічної константи швидкості азотування k
ρ
та параметри її температурної залежності (k = k · exp (−E/RT) ) залежно від порува-
0
p
тості зразків (табл. 6, 7).

Таблиця 6 - Вплив температури азотування та поруватості титану на константу параболічної
швидкості азотування k p
П, %
Температура, °С 0 3,0 7,1 7,9
Константа параболічної швидкості азотування k
p
а) за атмосферного тиску азоту
-11
-9
-9
-12
800 6,0·10 2,0·10 1,00·10 2,0·10
-11
-9
-11
-9
850 3,0·10 4,0·10 2,00·10 4,0·10
-11
-9
-10
-8
900 7,0·10 1,0·10 4,00·10 1,0·10
б) за розрідженого (1 Па) динамічного потоку азоту
П, %
Температура, °С
0 7,1 8,7
-11
-12
-11
800 2,0·10 2,0·10 3,0·10
-11
-12
-11
850 7,0·10 4,0·10 4,0·10
-11
-11
-10
900 2,0·10 9,0·10 4,0·10
Таблиця 7 - Значення константи параболічної швидкості азотування (k 0) та енергії
активації процесу (Е) залежно від поруватості титану ВТ1-0
Технологія отримання П, % k , г ·см ·с -1
–1
–4
2
титану ВТ1-0 0 E , кДж·моль
а) за атмосферного тиску азоту
ТТ 0 24,427 258,1
3,0 0,0029 168,0
ПМ 7,1 0,0113 145,0
7,9 0,2866 168,0
б) за розрідженого (1 Па) динамічного потоку азоту
ТТ 0 1,1106 241,1
7,1 0,0009 157,1
ПМ
8,7 231,46 267,7

Кінетичні дослідження насичення титану ВТ1-0 в азоті атмосферного тиску в
о
діапазоні температур 800...900 С на базі 20 год показали, що константи параболіч-