Статья «АЗОТИРОВАНИЕ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ В ПЛАЗМЕ ЭЛЕКТРОННОГО ПУЧКА В ИМПУЛЬСНОМ И НЕПРЕРЫВНОМ РЕЖИМАХ ГЕНЕРАЦИИ, "Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования"»

Изучено влияние параметров электронного пучка на толщину и фазовый состав упрочненного слоя, формирующегося при азотировании аустенитной нержавеющей стали 12Х18Н10Т в плазме, создаваемой пучком в азотно-аргоновой смеси низкого давления (3 Па). Сравниваются результаты, полученные в непрерывном и импульсно-периодическом режимах генерации пучка с одинаковым средним током и энергией электронов. При этом отрицательное напряжение смещения на образцах составляет 100 В. Температура азотирования равная 400 С обеспечивалась при среднем токе пучка 2.6 А, различных сочетаниях частоты (100-500 Гц) и длительности импульсов тока (0.1-0.3 мс) с амплитудой 80 А. Средние значения плотности ионного тока из плазмы в непрерывном и импульсном режимах были близки по величине (2-3 мА/см при 400 С). Высокая импульсная плотность ионного тока (35-70 мА/см) создает условия, при которых в течение импульса скорость распыления поверхности превышает скорость роста азотированного слоя. В импульсном и непрерывном режимах азотирования стали в течение четырех часов был получен одинаковый результат. Сформированы упрочненные слои толщиной 7-8 мкм с микротвердостью поверхности, составляющей (15 ± 1) ГПа, основной фазой которых является пересыщенный твердый раствор азота (расширенный аустенит). Предложено объяснение, основанное на том, что азотирование в плазме электронного пучка происходит не в результате ионной бомбардировки, а, главным образом, под воздействием активных долгоживущих нейтральных частиц азота.