Page 45 - Thesis_Lavrys

45

межі розділу азот/тверде тіло (де найбільша концентрація азоту). Якщо

концентрація азоту на межі розділу газ/метал стає вищою, то відбувається

хімічна реакція на поверхні з утворенням нової фази – Ti N. Як результат,
2
загальний нітридний шар складається з шару Ti N нітриду на поверхні та
2
дифузійної зони під ним. Потім, коли концентрація азоту на межі розділу

газ/метал стає вищою, ніж прийнятна для Ti N, відбувається фазове
2
перетворення на поверхні зразка, а Ti N перетворюється на TiN. Зміцнений
2
шар складається з складної поверхневої плівки нітридів титану (TiN і Ti N) та
2
дифузійної зони α-Ті(N). Отже, фазові перетворення на поверхні зразка під

час азотування можна записати у вигляді: α-Ті → α-Ті(N) → Ti N → TiN.
2

Рисунок 1.10 – Схема кінетики формування та росту нітридної плівки під час

газового азотування в титані [95, 116]

Однак, велика міцність потрійного зв’язку в молекулі азоту обумовлює
його слабку хімічну активність з титаном. Так, наприклад, активна взаємодія

азоту з титаном відбувається за температур порядку 800°С. За температур
азотування 750…850°С (допустимий температурний інтервал для сплаву

ВТ22) розчинність азоту в титані, а також значення дифузійних констант,
обумовлює формування азотованих шарів, які не забезпечують достатнього і

ефективного поверхневого зміцнення. Більш того, формування нітридної