Obrabotka Metallov 2013 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (61) 2013 22 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ После имплантации с температурой 400 °С значительно увеличивается микротвердость по- верхностного слоя образцов (рис. 2, б ). В част- ности, ионно-лучевое азотирование приводит к росту микротвердости стали до 1520 МПа, а в результате комбинированного воздействия – до 1800 МПа. Общая глубина азотированного слоя в обоих случаях имеет близкие значения и со- ставляет около 23 и 27 мкм соответственно. Значительное повышение микротвердости на поверхности образцов свидетельствует о форми- ровании в азотированном слое нитридной зоны, а б в г Рис. 2 . Распределение микротвердости по глубине упрочненного слоя стали 40Х13 после ультразвукового выглаживания (график -■-); ионной имплантации (график -○-) и комбинированной обработки, включающей ультразвуковое выглаживание и имплантацию (график -□-) при температурах: а – 350 ºС; б – 400 ºС; в – 450 ºС; г – 500 ºС (отрезками обозначены: I – зона внутреннего азотирования первого рода; II – зона внутреннего азотирования второго рода) имеющей высокую микротвердость . Высокая микротвердость нитридов железа обусловлена значительной концентрацией в них атомов хро- ма. Увеличение доли нитридных фаз подтверж- дает РСА. Фазовый состав слоя включает в себя нитриды ε-(Fe,Cr) 3 N, γ′-(Fе,Сr) 4 N и α″-(Fe,Сr) 8 N (рис. 3, в , г ), а также азотистый мартенсит, ко- торый располагается в глубине азотированного слоя – в зоне внутреннего азотирования. При этом на рентгеновских дифрактограммах со- храняются рефлексы от основной α-фазы. Необ- ходимо отметить, что для азотированного слоя