Концентрация азота

Для исключения неблагоприятного действия азотирования на прочностные свойства титановых сплавов необходимо предусмотреть применение поверхностных методов нагрева — нагревающего разряда, ТВЧ. Азотирование молибдена, ниобия и их сплавов. Азотирование молибдена и ниобия наряду с увеличением твердости и износостойкости повышает сопротивление высокотемпературной пластической деформации. В результате диффузионного насыщения азотом поверхностная твердость ниобия по HV повышается до 1500-1700, а молибдена — до 2000.

Повышение твердости определяет высокую износостойкость азотированных материалов при 20°С. Азотирование молибдена в течение 3 ч при 1000° приводит к увеличению износостойкости в 103 раз. Высокая концентрация азота в азотированных сплавах обусловливает подавление процессов рекристаллизации, характеризуемое повышением температуры начала рекристаллизации и торможением роста зерен. Поверхностное легирование азотом позволяет повысить сопротивление молибдена и ниобия высокотемпературной пластической деформации. Оптимальное сочетание прочности и пластичности в интервале рабочих температур 1000-1400°С достигается для ниобия после азотирования в течение часа при 1200°, а для молибдена — при 1000°С. Эффект упрочнения максимален для сплавов, легированных титаном и цирконием.

Упрочнение азотированных сплавов объясняется выделением устойчивых против коагуляции дисперсных включений нитридов по границам и в объеме зерен, которые увеличивают сопротивление ползучести в результате торможения процессов перемещения дислокаций и уменьшения величины межзеренного скольжения. Азотирование приводит к значительному ухудшению пластичности молибдена и его сплавов при комнатной температуре; пластичность ниобия не ухудшается. Метод внутреннего окисления разбавленных бинарных сплавов является перспективным способом создания дисперсно-упрочненных материалов.

Для практического использования этого метода надо знать закономерности, определяющие формирование микроструктуры при внутреннем окислении сплава.