Page 94 - Zmist-n3-2015-new

Ухудшение качества поверхности после азотирования связано с развитием
характерного рельефа вследствие формирования пленки, состоящей из нитридов
TiN x и Ti 2N (рис. 1 и табл. 2 ). С увеличением длительности насыщения образова-
ние нитридов на поверхности сплава активизируется: в поверхностном дифрак-
ционном спектре интенсивность рефлексов TiN x фазы возрастает (так, относи-
тельная интенсивность рефлекса (200) растет в ряду 56 ® 87 ® 90 a.u. с увеличе-
нием выдержки при азотировании 1 ® 5 ® 10 h). Одновременно усиливается
текстура Ti 2N по плоскости [002] (табл. 2).
Таблица 2. Интенсивность рефлексов (a.u.) нитридных фаз на поверхности
°С
сплава ВТ6 после азотирования при 750° °° в азоте атмосферного давления
и в разреженном его потоке без и после термоводородной обработки
Режим азоти- TiN x Ti 2 N
рования 111 200 220 101 111 200 210 211 002 311 320 321

1 h – 56 – – – 428 679 – 321 – – –
1 atm N 2 5 h 96 87 42 52 103 – – – 794 – 28 –
Без ТВО 10 79 90 53 – 97 65 156 – 1132 – – –
h
1 Pa N 2 1 h – – – 56 245 – – 36 290 34 31 –
–
–
–
–
111 56
–
10
–
–
–
–
–
h
1 atm N 2 5 h 67 80 42 46 57 – – – 1259 81 – –
с ТВО 1 h – – – – 117 – – 31 – – – –
1 Pa N 2 10 – – – 56 280 – – – 300 142 30 32
h
С понижением давления азота до 1 Pa количество рефлексов TiN x фазы
уменьшается до одного (111), а их относительная интенсивность снижается в 1,4
раза (табл. 2). При этом в поверхностном дифракционном спектре увеличивается
количество рефлексов низшего нитрида титана Ti 2N ((101), (211), (311), (320)) и
сохраняется текстура по плоскости [002]. Эволюция поверхностного дифракци-
онного спектра свидетельствует о торможении нитридообразования на поверх-
ности азотированных образцов при падении давления азота и увеличении доли
нитрида низшей валентности в нитридной пленке.
Предварительная ТВО влияет на структуру сплава [9], а при последующем
азотировании – на кинетику физико-химических процессов и формирование
структурно-фазового состояния поверхностных упрочненных слоев, что, в конеч-
ном итоге, отображается на поверхностном дифракционном спектре образцов. В
частности, после азотирования обработанных образцов при атмосферном давле-
нии газа усиливается текстура фазы Ti 2N (относительная интенсивность рефлекса
(002) увеличивается в 1,6 раза) (табл. 2). При азотировании в разреженном потоке
азота качественные и количественные характеристики спектра нитрида низшей
валентности Ti 2N практически сохраняются. Что касается мононитрида TiN x, то
соответствующего ему рефлекса (111), присутствующего в дифракционном спект-
ре поверхности азотированного сплава без ТВО, здесь не фиксировали (табл. 2).
Сформированный после азотирования нитридный слой и диффузионная зона
в виде твердого раствора азота в a-титане (смещение рефлексов a-титана в сто-
рону меньших углов отражения) обеспечивают поверхностное упрочнение спла-

93