Page 50 - Thesis_Lavrys

50

До переваг такого плазмового азотування відносять низькі температури

та короткий час процесу насичення. Основним недоліком плазмової обробки

є вартість. Початкові витрати на придбання обладнання дуже високі, а також

дороге обслуговування через великі обсяги спожитої енергії. Також

утруднене модифікування деталей складної форми з отворами малих

діаметрів [124].

 Використання оптичних розрядів. Також як метод інтенсифікації

азотування є використання високочастотного розряду в азоті, який лежить в

оптичному діапазоні випромінювання. Зазвичай, оптичні розряди

ініціюються потужним лазерним випромінюванням. Для азотування титану

та його сплавів використовують безперервний оптичний розряд, меншою
мірою – оптичний пробій (або лазерна іскра). Принцип інтенсифікації

азотування з використанням оптичних розрядів такий, як і для електричних:
молекули азоту під дією лазерного випромінюванні дисоціюють з

утворенням високоенергетичного іона азоту. Слід відзначити, що
безперервний оптичний розряд є одним із способів підтримки плазми з

температурою близько 9000°С, проте в порівнянні з іншими способами

(дуговим, іскровим, тліючим розрядами та ін.) не вимагає для підведення

енергії будь-яких конструктивних елементів (електродів і т.п.). Це дозволяє

створювати розряди на довільній відстані від джерела, а також у

важкодоступних місцях. Даний спосіб азотування отримав назву – лазерне

азотування. Під час лазерного азотування поверхня титану опромінюється та

оплавляється за допомогою сфокусованого лазерного променю в газовому

середовищі азоту для утворення твердого шару нітридів титану (рис. 1.13)

Азот подають через сопло в розплавлений басейн, і кут між соплом та

поверхнею підкладки повинен бути не менше 30°. У проміжку часу, що

складається з сотень наносекунд, лазерне опромінення високої інтенсивності
8
2
( 10 Вт/см ) в атмосфері азоту здатне генерувати азотований шар товщиною
1…1,5 мкм. Оскільки існує різкий температурний градієнт, основна частина

матеріалу залишається незмінною і діє як радіатор для різкого відведення