Энергетическая концепция

Принципы энергетической модели

Для формирования модифицированного слоя методом ионного легирования при низких энергиях требуется использовать дополнительный нагрев металлического изделия с целью реализации механизмов радиационно-стимулированной диффузии, благодаря которым значительно возрастает толщина модифицированного слоя по сравнению с баллистическими механизмами легирования Подробнее »

Азотоактивные компоненты

Основные положения энергетической модели сводятся к следующему.

Существуют условия, определяемые как видом поверхности, так и характеристиками технологического режима, при которых любые из отмеченных выше процессов могут иметь место.

Вероятность того или иного процесса определяется сопоставлением Подробнее »

Атомы азота

Атомы азота могут принимать участие в реакциях образования нитридов или диффундировать в глубь металла, создавая твердый раствор. Этот процесс может сильно тормозиться вплоть до полного прекращения в случае интенсивного образования в слоях, близлежащих к границе газ-поверхность, нитридных пленок, особенно в случаях, когда поверхность содержит Подробнее »

Падающий поток

Именно эта зона энергий наиболее продуктивна с точки зрения соответствия значениям диссоциации молекул азота, рекомбинации, образования нитридов, так как значительно большие энергетические уровни, характерные для ионов, способствуют в большей мере процессам распыления.

Как следствие вышеприведенного Подробнее »

Значимость потока быстрых нейтралов

Только существенное увеличение плотности тока до значений, не характерных для АТР, и давления позволило получить положительные результаты азотирования. Однако показатели твердости и соответственно глубины слоя были незначительны, что подтверждает две гипотезы: о роли формирования адсорбционного слоя (давление) и увеличении частоты ударов (плотность Подробнее »

Дуговой разряд

Господствовавшая в то время доктрина принципа АТР объясняет весьма осторожные выводы, сделанные авторами работы: Соизмеримая скорость одновременного азотирования в тлеющем разряде обоих электродов свидетельствует о том, что значительно большая скорость ионного азотирования по сравнению с традиционным печным, по крайней мере, Подробнее »

Содержание атомарных компонентов азота

Одновременно могут происходить процессы распыления поверхности в виде нейтральных атомов, отрицательных ионов ее компонентов и электронов. Существенное значение отводится адсорбционным процессам, в том числе обеим их составляющим - хемосорбции и физической адсорбции, равно как и процессам распыления адсорбционного монослоя. В то же время единственным Подробнее »

Энергетические уровни

В гипотетической (по выражению автора) модели Арзамасова Б. Н. исходным элементом, предопределяющим все последующие процессы, служит бомбардирующая частица - положительный ион. На этой схеме приняты условные обозначения: окружность с точкой - компонент поверхности в нейтральном состоянии, знак минус - отрицательный ион, знак Подробнее »

Параметры технологического режима

Что же касается вопроса о первичности накопления азота, образования и последующего частичного распада нитридов или их в некоторой мере равновероятности, то уместно проанализировать известные факты из опыта АТР. При азотировании сталей с высоким содержанием хрома, а также титановых или алюминиевых сплавов процесс АТР идет примерно с однотипными Подробнее »

Процесс преобразования нитридов

Для того чтобы высвободился атомарный азот, должно произойти объединение двух молекул FeN, причем атом железа от одной молекулы должен перейти к другой, после чего высвобождается атом азота. Но в этом случае нужно разорвать связь Fe-N, для чего потребуется энергия Однако сам процесс преобразования Подробнее »

Образование нитридов

Если учесть, что поверхность существует как математическое понятие в виде некоторой условной геометрической категории (в действительности слой металла, примыкающий к газовой среде, представляет собой морфологическую систему с сильно измененными по сравнению с внутренними слоями свойствами, над которой наблюдаются Подробнее »

Соучастницы столкновения

Наконец, самый существенный момент, определяющий возможность образования нитридов в газовой среде. Как утверждает Арзамасов Б. Н., процесс образования нитридов в результате непосредственного столкновения атомов железа и азота вообще физически невозможен. В принципе это положение верно в том смысле, что после образования Подробнее »

Исследования энергетического спектра

Дело в том, что частицы поверхности, в частности - атомы железа, обладают после их распыления определенной энергией. Эта энергия сравнительно небольшая (максимум распределения меньше 10 эВ), тем не менее и ее во многих случаях достаточно для реакции образования нитридов, даже без учета энергии второй частицы - соучастницы Подробнее »

Атомы азота

Последний вариант как наиболее вероятный подтверждается анализом состава падающего потока, впервые проведенным в МВТУ им Н. Э. Баумана, в котором доля атомарных ионов азота составляла при напряжении между электродами 400-1000 В от 11,3 до 21,7% по отношению к общему потоку и от 25,5 до 37,6 по отношению к потоку Подробнее »

Низкая степень ионизации

Модель имеет несколько спорных моментов. Первым из них является фундаментальный принцип вероятности образования нитридов путем столкновения двух атомов азота и железа в газовой среде, возможность которого без всяких компромиссов отрицает Арзамасов Б. Н.

Прежде всего, необходимо исследовать Подробнее »

Термодинамическая модель

Термодинамическая модель, как известно из классической физической химии, не позволяет делать выводы о внутреннем строении вещества и механизме протекания процессов; в этом состоит ограниченность термодинамического метода. Именно это обстоятельство позволяет на основе указанной модели в лучшем случае получить самую обобщенную Подробнее »

Азотирование в тлеющем разряде

Азотирование в тлеющем разряде относится к диффузионному типу процессов преобразования (модификации) поверхностных слоев металлических изделий, осуществляемых в разреженной газовой среде с использованием электрического разряда в газе (ЭРГ) в качестве активатора, в частности - аномального тлеющего (ТЭРГ). Подробнее »