Page 46 - Thesis_Lavrys

46

плівки на поверхні, коефіцієнт дифузії азоту в якій на декілька порядків

менший, ніж в α- та β-фазах титану, обумовлює існування бар’єру під час

дифузії реагентів через неї, тобто за сталої температури швидкість утворення

зміцненої зони гальмуються і існує певний час експозиції, збільшення якого

неефективне. Тому формування глибоких зміцнених шарів на титані та його

сплавах вимагає інтенсифікації процесу азотування [91, 117].

На сьогоднішній день приділяють багато уваги інтенсифікації процесів

азотування для підвищення якості дифузійних шарів і зниження енерговитрат

процесу насичення. Умовно підходи до інтенсифікації азотування можна

розділити на дві основні групи: технологічні – зміна параметрів чи умов

ведення самого азотування або структурні – зміна структурного стану

обробленого матеріалу (титану чи сплавів на його основі). Нижче коротко

проаналізуємо основні методи (підходи) інтенсифікації процесу азотування

[91, 118].

До основних технологічних підходів інтенсифікації процесу
азотування відносять:

 Температура насичення. Підвищення температури азотування

призводить до збільшення коефіцієнту дифузії та швидкості поглинання

азоту в титан, що в свою чергу забезпечує формування глибокого зміцненого

шару (рис. 1.11) [91]. Однак азотування за високих температур має ряд

негативних моментів. Один з них – погіршення механічних характеристик

азотованих виробів, зокрема втомної міцності і пластичності, через

необоротний ріст зерна титанової матриці та концентраційну неоднорідність

(азоту та легувальних елементів) поверхневих шарів внаслідок активних

дифузійних процесів. Другий – катастрофічний ріст крихкості азотованого

шару та погіршення шорсткості поверхні в результаті формування товстої

нітридної плівки з характерним мікрорельєфом [91, 119];

 Газодинамічні параметри. Фактором інтенсифікації азотування

може виступати і парціальний тиск активного азотовмісного газу. Для

5
прикладу, за зниження парціального тиску азоту з 10 Па (нормальний тиск)