Измерения микротвердости

Микротвердость слоев составляет 3800, 9000, 16000 и 15000 МПа соответственно. Твердость не имплантированной сердцевины образцов стали сохраняется на уровне Нм=2500 - 2600 МПа.

При этом наиболее существенное увеличение магнитных свойств обнаруживается в результате ионной обработки стали при 670-750 К. Магнитная проницаемость модифицированных азотом слоев, характеризуемая величиной е, в случае обработки ионным пучком с плотностью тока 2 мА/см2 выходит на уровень максимальных значений после облучения при температуре 720 К, а коэрцитивная сила, описываемая VH, достигает максимума при той же плотности тока ионного пучка в результате обработки при температуре 740 К. Уменьшение плотности тока ионного пучка до 1,5 мА/см и увеличение продолжительности облучения приводит к понижению температуры ионной обработки, обеспечивающей максимальную магнитную проницаемость, до 690 К, а максимальная коэрцитивная сила отвечает температуре ионно-лучевой обработки 740-750 К. Таким образом, при увеличении продолжительности ионной обработки возрастает различие в температурах выхода значений на максимальный уровень. На основании данных по фазовому составу модифицированных азотом слоев можно заключить, что температурный интервал имплантации, обеспечивающий формирование слоев с высокими магнитными свойствами, совпадает с интервалом выделения в слое заметных количеств нитрида CrN и образования частиц a-Fe. Увеличение времени ионно-лучевой обработки при пониженной плотности тока ионного пучка способствует выделению нитрида CrN при относительно более низких температурах и обеспечивает образование мелких частиц a-Fe, обладающих высокой магнитной проницаемостью. При повышении температуры ионной обработки стали и увеличении размера содержащихся в модифицированных слоях ферримагнитных частиц магнитная проницаемость слоя падает, а коэрцитивная сила - растет. Поскольку максимальная коэрцитивная сила ультрадисперсных ферримагнитных частиц достигается и сохраняется в широком диапазоне размеров частиц 100-1000 нм, то время ионной обработки мало влияет на температурный режим имплантации, обеспечивающий максимальную коэрцитивную силу модифицированного слоя.