Page 48 - Thesis_Lavrys

48

завдяки каталітичному впливу розігрітої поверхні титану у холодному

реакційному просторі, де в результаті перепаду температур у реакційній зоні

(підвід свіжих порцій азоту), є сприятливим для активізації нітридоутворення

[119].

Ще один шлях активізації процесів азотування – скорочення часу

перебування титану в високотемпературній зоні – термоциклування [120].

Азотування титану за циклічної зміни температури в області α↔β переходу і

вище інтенсифікується: приріст маси зразків збільшується в 1,3-1,5 рази

порівняно з ізотермічною витримкою при середній температурі термоциклу.

Також активізація азотування відбувається і за циклічної зміни температури

на стадії нагрівання зразків до температур ізотермічної витримки.

 Використання вакуумних технологій. Висока хімічна активність

титану та його сплавів до кисню обумовлює формування на їх поверхні в
результаті технологічних операцій виготовлення і термічного оброблення

тонких стабільних (природніх) оксидних плівок. Будучи дифузійним
бар’єром, вони під час азотування сповільнюють дифузію азоту в глибину

титанової матриці. Ліквідувавши цей бар’єр, можна інтенсифікувати процеси
-2
-4
насичення. Наприклад, нагрів титанових сплавів у вакуумі 10 …10 Па, коли
-6
-5
парціальний тиск кисню становить біля 10 …10 Па, унеможливлює
утворення оксидних плівок на поверхні [121]. Нагрів та витримка у вакуумі

перед азотуванням у вказаному інтервалі температур сприяють насиченню

поверхневих шарів азотом, і як наслідок, збільшення глибини зміцненої

дифузійної зони. Якість поверхні азотованих зразків покращується. Слід

відзначити, що витримка у вакуумі не потребує тривалих експозицій. Лише

нагрівання у вакуумі вже дає позитивний результат, оскільки оксидна плівка

під час нагрівання не формується. Застосування вакуумних технологій під

час азотування за своїм впливом на фізико-механічні та експлуатаційні

властивості титанових виробів є аналогічним до впливу зниження

парціального тиску азоту [91].