Плазменное легирование поверхностных слоев металла.
Распределение содержания азота по глубине диффузионных слоев снижается от поверхности к сердцевине основного металла, рис.2.36.
В работе [24] определены величины и знак остаточных напряжений после плазменного азотирования стали 20,9ХФ. Максимальные сжимающие напряжение зафиксированы в зоне нитридных фаз (на глубине 30 мкм).
Рис. 2.36. Распределение содержания азота по глубине азотированного слоя на стали 20
1. обработка без оплавления
2. обработка с оплавлением
3. обработка с парообразованием
Рис. 2.37. Распределение
остаточных напряженийпо глубине азотированного слоя на стали 20
1. обработка без оплавления;
2. обработка с оплавлением.
Таким образом, использование активных плазмообразующих газов позволяет за доли секунды проводить химико-термическую обработку поверхностного слоя, как с оплавлением поверхности, так и без оплавления. Глубина легированного слоя в зависимости от режимов упрочнения может достигать 0,2-0,5 мм с микротвердостью на стали 20 6500-1300 Мпа, что значительно выше, чем при простой плазменной закалке.