Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Литературный обзор
1.1. Влияние легирующих элементов на формирование азотированного слоя на армко-железе 10
1.2. Природа прочности азотированного слоя 28
1.3. Комбинированная химико-термическая обработка стали 30
1.3.1. Азотирование стали, предварительно легированной алюминием 31
1.3.2. Титаноазотирование 39
1.3.3. Хромоазотирование 44
1.3.4. Свойства комбинированных покрытий 48
1.4. Обобщение результатов литературного обзора. Постановка задачи исследования 52
Глава 2. Материалы, оборудование и методики проведения экспериментов
2.1. Обоснование выбора сталей для исследований 53
2.2. Диффузионная металлизация
2.2.1. Титанирование 53
2.2.2. Хромирование 54
2.2.3. Алитирование 55
2.2.4. Ванадирование 57
2.2.5. Титаноалитирование 57
2.3. Конструкция и схема установки для азотирования .. 57
2.4. Методики проведения экспериментов 59
2.4.1. Металлографический анализ 59
2.4.2. Электронномикроскопический метод 60
2.4.3. Микрорентгеноспектральный анализ 52
2.4.4. Фазовый рентгеноструктурный анализ 63
2.5. Методики проведения механических испытаний
2.5.1. Определение твердости и микротвердости... 64
2.5.2. Определение механических характеристик при комнатной температуре 64
2.5.3. Испытания на износостойкость на машине Шкода-Савин .65
2.5.4. Абразивная износостойкость .65
2.5.5. Износостойкость при гидроабразивном изнашивании 65
2.5.6. Определение пластичности диффузионных слоев G8
2.5.7. Исследование коррозионной стойкости 69
2.5.8. Точность измерений и оценка ошибок опытов. 69
Глава 3. Разработка математической модели образования дафузионного слоя при азотировании павекоюстао легированных сталей
3.1. Принципы математического моделирования процеосов химико-термической обработки 71
3.2. Моделирование процеоса азотирования армко-железа, предварительно поверхностно легированного титаном 75
3.3. Моделирование процесса азотирования армко-железа, предварительно поверхностно легированного хромом .. 83
Глава 4. Азотирование сталей, предварительно поверхностно легированных карбидеразущими элшентами
4.1. Азотирование титанированных покрытий
4.1.1. Кинетика титаноазотирования ...89
4.1.2. Строение и фазовый состав титаноазоти-рованного покрытия 92
4.1.3. Твердость титаноазотированных покрытий... 99
4.1.4. Влияние стравливания поверхностного слоя и термообработки на свойства титаноазотиро-ванного слоя 103
4.2. Азотирование ванадированных покрытий
4.2.1. Кинетика азотирования ванадированных покрытий ИЗ
4.2.2. Строение и фазовый состав азотированных ванадированных покрытий 115
4.2.3. Твердость ванадированного покрытия после азотирования 119
4.3. Азотирование хромированных покрытий
4.3.1. Кинетика хромоазотирования 119
4.3.2. Структура и фазовый состав хромоазотиро-ванного слоя 132
4.3.3. Твердость хромоазоткровенных покрытий... 138
Глава 5. Азотирование сталей, предварительно легированных некашщообразущимй элементами
5.1. Азотирование актированных сталей 147
5.1*1. Кинетика алюмоазотирования 147
5.1.2. Строение и фазовый состав алшоазотиро-ванннх покрытий 153
5.1.3. Твердость алюмоазотированных покрытий... 163
5.2. Азотирование тктаноалитированных покрытий 163
5.2.1. Кинетика азотирования титаноалитированных покрытий 163
5.2.2. Структура и фазовый состав титаноалитированных покрытий до и после азотирования.. 168
5.2.3. Твердость титаноалюмоазотированного покрытия 174
Глава 6. Свойства комбинированных покрытий
6.1. Износостойкость покрытий
6.1.1. Исследование износостойкости покрытий на машине Шкода-Савин 180
6.1.2. Абразивная износостойкость 183
6.1.3. Гидроабразивная износостойкость 184
6.2, Пластичность покрытий 191
6.3, Теплостойкость комбинированных покрытий 197
6.4, Коррозионная стойкость покрытий 200
6.5 Механические свойства полученных покрытий при комнатной температуре 205
Выводы 211
Список литературы 216
Приложение 228
- Азотирование стали, предварительно легированной алюминием
- Конструкция и схема установки для азотирования
- Моделирование процесса азотирования армко-железа, предварительно поверхностно легированного хромом
- Строение и фазовый состав азотированных ванадированных покрытий
Введение к работе
В решениях Х0Т съезда КПСС указывается на необходимость улучшения качества выпускаемых машин и оборудования, при этом уделяя большое внимание разработке и внедрению новых технологических процессов.
В этой связи улучшение использования металла в машиностроении, увеличение срока службы машин и механизмов, а также надежности их в эксплуатации, является важной народнохозяйственной задачей. Осуществление этой проблемы связано с широким применением поверхностного упрочнения металлов. В настоящее время в машиностроении для поверхностного упрочнения материалов широко используются: поверхностная закалка токами высокой частоты, методы поверхностного наклепа, различные виды химико-термической обработки.
В машиностроении применяются процессы азотирования, цементации, нитроцементации, цианирования, сульфоцианирования для упрочнения инструмента и деталей различного назначения. Азотирование является одним из наиболее распространенных в промышленности методов поверхностного упрочнения. Процесс используется для повышения надежности самых разнообразных деталей и инструмента: гильзы цилиндров, коленчатые и кулачковые валы, губчатые колеса, режущий и штамловый инструмент и др. Широкое использование азотирования для поверхностного упрочнения деталей машин объясняется достоинствами метода, обеспечивающего повышение предела выносливости, износостойкости, задиростойкости, коррозионной стойкости деталей машин и механизмов.
Однако этому методу присущи и недостатки, главными из которых являются большая длительность технологического цикла, появляющаяся в некоторых случаях повышенная хрупкость диффузионных слоев,
кроме того часто применяемые для азотирования специальные стали - нитраллои - имеют сложную технологию выплавки, содержат большое количество дефицитных легирующих элементов, что ограничивает их применение. В связи с этим актуальна проблема экономии дорогостоящих материалов.
Сокращение длительности процесса азотирования является одним из важных направлений дальнейшего развития этого процесса. Широкие возможности в этом направлении дает повышение температуры насыщения, однако высокотемпературное азотирование обычных конструкционных сталей сопровождается резким понижением твердости диффузионного слоя.
Б последнее время большое значение придается разработке и исследованию методов комбинированного насыщения металлов и сплавов, интерес к которым вызван возможностью получения более высокого уровня эксплуатационных свойств по сравнению со свойствами диффузионных слоев, образовавшихся при насыщении одним элементом,
Дая деталей, работающих на износ, целесообразно применение для азотирования мало- и среднеутлеродистых сталей, предварительно поверхностно легированных элементами, обладающими высоким сродством к азоту, способными образовывать в диффузионном слое мелкодисперсные, устойчивые против коагуляции нитриды, что дает возможность повысить экономическую эффективность процесса азотирования, не применяя дорогостоящие высоколегированные стали. Введение легирующих элементов, образующих при азотировании термически устойчивые нитриды, позволяет повысить температуру химико-термической обработки с сокращением длительности процесса при сохранении высокой твердости диффузионного слоя.
Целью дио^йртят^тпннои работы является:
I* Исследование влияния предварительного поверхностного легирования мало- и среднеутлеродистых сталей хромом, титаном, ванадием, алюминием, титаном и алюминием совместно на структуру, фазовый состав и свойства азотированного слоя.
Математическое моделирование процесса азотирования сталей, предварительно поверхностно легированных нитридообразущи-ми элементами.
Разработка технологии процесса азотирования мало- и сред-неуглеродистых сталей, предварительно поверхностно легированных, эксплуатирующихся в условиях интенсивного абразивного и гидроаб-разивного изнашивания.
Научная новизна. Получены систематические экспериментальные данные о влиянии поверхностного легирования мало- и среднеугле-родистых сталей нитридообразующими элементами - хромом, ванадием, титаном, алюминием - на структуру, фазовый состав и свойства азотированного слоя. Изучены структурные закономерности критерия качества азотированного слоя, позволяющие связать строение покрытия и фаговый состав с механическими характеристиками. Впервые показана возможность азотирования среднеутлеродистых сталей, предварительно поверхностно легированных двумя элементами - карбидо-образующим и некарбидообразующим - титаном и алюминием. Предложена математическая модель процесса азотирования сталей, предварительно поверхностно легированных нитридообразующими элементами, позволяющая связать основные технологические параметры (распределение легирующих элементов по толщине диффузионного покрытия, температуру и продолжительность азотирования) со структурой и толщиной упрочненного покрытия.
Практическая ценность.1. Разработана технология процесса азотирования мало- и среднеутлеродистых сталей, предварительно
поверхностно легированных нитридообразующими элементами - титаном, хромом, ванадием, алюминием, позволяющая сократить процесс азотирования до 6 часов при сохранении высоких физико-механических свойств.
2. Предложена технология азотирования мало- и среднеуглеро-дистых сталей, поверхностно легированных двумя элементами титаном и алюминием, что позволяет обрабатывать среднеуглеродистые стали без предварительного обезуглероживания.
Азотирование стали, предварительно легированной алюминием
В соответствии о диаграммой состояния Ft-ЛІ (рис.1.9) сплавы с содержанием до 30 % алюминия имеют структуру А,-твер-дого раствора [51]. При более высоком содержании алюминия в стали могут образовываться интерметаллидные соединения (рисі.9): Fe M, FeJt?FtMX}Fe JEs , Под диффузионным слоем алюминия обычно наблюдается зона, обогащенная углеродом [52], такая зона , обогащенная углеродом» образуется вследствие оттеснения углерода в аустените, так как алюминий способствует ЇҐ- сС превращению, рС-фаза растворяет незначительное количество углерода. На сталях, с содержанием углерода выше 0,7 % при алитированжи не происходит оттеснения углерода [53]. В работе [54] показано, что легирувдие элементы, присутствующие в стали, снижают толщину агитированного слоя. Этими же авторами было установлено, что с увеличением содержания углерода в стали толщина слоя уменьшается, а концентрация алюминия на поверхности увеличивается.
Первые опыты по азотированию алитированных сталей описаны в работе [55]. Эксперименты проводились на сталях: Ст 3 и Ст 6. Алитирование проводилось при температуре 900-920 С в порошковой смеси, состоящей из 49 %Mt 49 %M 0S и 2 %Wh0H . Во время опытов толщина агитированного слоя изменялась в пределах 0,15 0,3 мм. После алитирования удалялся слой в 0,1+0,2 їм, а затем образцы азотировали. Азотированный слой составлял 0,5 мм с твердостью НУ- 9000 11500 МПа. Хрупкость поверхности соответствовала I, а в худшем случае - Ш группе шкалы хрупкости. Структура слоя соответствовала азотированной стали: -фаза и К -фаза у поверхности и зона внутреннего азотирования. Обнаружено» что в процессе азотирования происходит диффузия алюминия в глубь слоя. Проведенные исследования позволили автору сделать вывод о возможности азотирования обыкновенных углеродистых сталей при условии их предварительного поверхностного легирования. Недостатком этой работы явилось повышенное содержание алюминия после алитирования в слое до 50 %, что вызывало охрупчивание поверхности при азотировании.
В работе Г 56] была исследована сталь 38ХА, образцы из этой стали подвергались алитированию при 900 С в течение 2 и 3 часов и при 1000 С в течение I часа. С целью снижения содержания алюминия в поверхностном слое актированные образцы отжигали. Автором показано, что срецнеуглеродиотая хромистая сталь 38ХА, имеющая широкое применение в машиностроении, оказалась пригодной и для азотирования. Увеличение восприимчивости хромистой стали к азотированию достигается путем предварительного кратковременного 2+3 часа алитирования при 900 С и доследующего отжига при этой же температуре. Азотирование предварительно агитированной и отожженной хромистой стали позволяет подучить твердость на поверхности до HV= 10000 11000 Ifflat что не уступает твердости, достигаемой на марках азотируемых алшосодержащих сталей (рисІЛО).
В работах Г57,58] подробно изучено азотирование сталей Ст 3 , От 5 и стали У12, предварительно легированных алюминием.
Актирование проводилось в смеси порошков: I часть AL I часть А1д03 и 2 %NHkCi при 960 С в течение 1-Ю часов. Этот метод обеспечивает получение на поверхности 30-37 % алюминия.
Микроструктура агитированного слоя выявляется в виде вытянутых зерен сС -твердого раствора без интерметаллидных включений. На поверхности слоя при длительном алитировании образуется пористая зона толщиной 40-50 мкм. В подслое расположена зона, обогащенная углеродом. С целью снижения концентрации алюминия проводился диффузионный отжиг при 960 С в течение 4 часов. После отжига и шлифовки на глубину до 30 мкм концентрация алюминия в слое для Ст 3 и Ст 5 понижается до 20-25 %. Азотирование производилось при 500+520 С в течение 48 часов. Часть образцов азотировалась без отжига и шлифовки, а часть только со шлифовкой на глубину 100 130 мкм.
Конструкция и схема установки для азотирования
Насыщение ванадием проводилось порошковым методом в контейнере с плавким затвором (см.п.2.2.3). Смесь для ванадирования имела следующий состав: 50 #V , 48 %AlQi и 2 %NHkCL . Вана-дирование производилось при температуре 980 С в течение 6 часов. Технология получения ванадированных покрытий аналогична алитированию.
Диффузионное насыщение титаном и алюминием осуществлялось в смеси ферротитана и окиси алюминия. Наиболее интенсивно насыщение протекает в смеси - 60 % ферротитана и 40 % окиси алюминия. Во избежание окисления капсулу с образцами и насыщающей смесью помещали в металлический ящик и засыпали активированным углем. Ящик закрывали крышкой и замазывали огнеупорной глиной. Ящик с образцами загружали в муфельную печь при температуре 600 С после 30-минутной выдержки температуру поднимали до 1200 С. После выключения нагрева ящик с образцами охлаждался вместе с печью.
Основными требованиями, предъявляемыми к конструируемой установке для азотирования, были следующие: простота и надежность рабочей схемы, возможность выполнения режимов азотирования в широком диапазоне температур 500-1000 С, высокая точность поддержания температуры (+ 10 С), возможность надежной и простой очистки и осушки реагента, введение в газовую среду депассиватора. Работа на установке производилась в следующем порядке (рис.2.2): подготовленные к азотированию образцы загружались в реактор на специальной сетчатой подставке, реактор герметически закрывался, включалась подача аммиака из баллона, количество которого регулировалось редуктором игольчатого типа марки УР-2, расход определялся с помощью ротаметра РС-3. Газ проходил через систему очистки и осушки, состоящую из влагопоглотителышх наполнителей (селикОгель и КОН) и поступал в реактор. После 5-10-ьшнут-ной продувкл реактора аммиаком включался нагрев электропечи. При достижении в печи температуры 450-500 С в реактор кратковременно (30 с 7 I мин) подавались пары четыреххлористого углерода для депассивации поверхности образцов- При более длительном пропускании CCL трубопроводы забиваются хлоридами.
Регулирование температуры в процессе выдержки осуществлялось электронным потенциометром ЭЦД-12. После окончания процесса охлавдались с печью при минимальной подаче аммиака.
Металлографический анализ исследуемых покрытий после азотирования позволяет изучить строение слоя, определить его толщину и толщину отдельных составляющих слоя.
Исследования проводили на цилиндрических образцах 0 I см, на поперечных шлифах, С целью предотвращения скалывания диффузионных слоев при приготовлении шлифов образцы зажимали в струбцине через медные прокладки. Полировка образцов осуществлялась на алмазных пастах АПН-3 и АШ-І, а затем на водной эмульсии окиси хрома.
Для выявления строения диффузионных покрытий использовались травители, указанные в табл.2.1.
Послойный электронномикроскопический анализ покрытий, проведенных на электронном микроскопе УЭМВ-IOOB, дал возможность исследовать строение их детально. При исследовании была использована методика двухступенчатых пластико-угольных реплик. Качество подготовки поверхности образца играет важную роль для обеспечения точности получаемых результатов.
Первое условие правильной подготовки изучаемой поверхности - это полное удаление поверхностных слоев металла, деформированных в процессе шлифования.
Второе условие - правильный выбор режима травления, который обеспечивает выявление рельефа образований нерастворимых продуктов травления. Третье условие - чистота поверхности исследуемого образца.
Появление наклепа в процессе изготовления шлифа является серьезным недостатком механического полирования Поэтому при электронномикроскопических исследованиях целесообразно применять электролитическое полирование шлифов.
Моделирование процесса азотирования армко-железа, предварительно поверхностно легированного хромом
При выборе оптимального режима титанирования осуществляли насыщение в интервале температур 900-1200 С при продолжительности от I до 6 часов. Было установлено, что снижение температуры титанирования ниже 900 С приводит к образованию неглубоких слоев до 50 мкм, плохо сцепленных с сердцевиной. Повышение температуры до 1100 С и выдержка до 4-х часов увеличивают толщину металлизированного покрытия до 300 мкм. Однако для получения комплексных титаноазотированных покрытий большой толщины, необходимо форсировать режимы диффузионной металлизации» поэтому температуру обработки приняли 1200 С, выдержка 6 часов. Толщина металлизированного покрытия составила 610 320 мкм на армко-желе-зе.
Азотирование полученных титанированных покрытий осуществлялось в атмосфере частично диссоциированного аммиака. Для получения сведений о кинетике роста толщины упрочненного слоя образцы азотировали в интервале температур 600-800 С в течение 1,3 и 6 часов. Влияние времени и выдержки на толщину азотированного слоя показано на рис.4.1. В связи с особенностями структуры азотированных покрытий при оценке толщины азотированного слоя учитывалась лишь толщина высокопрочной зоны.
При азотировании по реживд- 600 С - I час образование упрочненного слоя не наблюдается. Максимальная толщина слоя получена в результате азотирования при 800 С в течение 6 часов и составляет 420 мкм (рис,4,1), Для активации титанированной поверхности в процессе азотирования проводили депассивацию четыреххлорис 81)0 углеродом (ССІц) Введение депассиватора осуществлялось пропусканием аммиака над поверхностью CCIL Вследствие высокой летучести четырех-хлористого углерода его пары легко увлекаются азотирующим газом и доставляются к обрабатываемым деталям.
Восстановление окисной пленки при депассивации интенсифицирует процесс формирования азотированного слоя. Толщина слоя при азотировании с депассивацией при температуре 700 С в течение 6 часов увеличивается более, чем в 2 раза и составляет 610 мкм (рис.4.1); с дальнейшим увеличением температуры и времени азотирования толщина слоя увеличивается незначительно. Это объясняет-ся тем, что тнтанированный слой упрочняется полностью при 700 С - 6 часов и дальнейший рост упрочненной зоны на 20-30 мкм происходит лишь за счет рассасывания самого титанированного покрытия. Толщина упрочненного слоя на тнтанированном покрытии лимитируется глубиной диффузии титана. Такое резкое возрастание слоя в результате депассивации может объясняться тем, что титан является пассивирующимся элементом, введение депассиватора разрушает тонкую пленку окисла, препятствущую проникновению азота.
Сопоставление результатов численного и натурного экспериментов показывает, что построенную модель достаточно эффективно (с погрешностью 15-20 %) можно использовать для оценки толщины упрочненного слоя после азотирования предварительно поверхностно титанированных изделий.
Структура титанированного слоя состоит из трех зон: поверхностного слоя F&jTC толщиной 40 мкм, зоны столбчатых кристаллитов с дисперсными выделениями интерметаллидов ж нетравящейся полосы твердого раствора титана в об - железе (рис.4.2 s.,6), что согласуется с данными авторов [70] о строении и фазовом составе титанированного слоя на армко-железе.
Концентрация титана на поверхности и по толщине титанированного и титаноазотированного слоя определялась на микроанали-заторе MAP-I» "Соыеса". Концентрация титана на поверхности составляет 32-33 %, что соответствует составу рентгенографически установленной фазы Ft fi » имеющей гексагональную решетку. Б зоне столбчатых кристаллов концентрация титана в твердом растворе изменяется от 5 до 0,5 %, а в пластинчатых и округлых выделениях интерметаллидов до 33 %t что соответствует соединению Ft Tim После титанирования на поверхности наблюдается небольшое количество фазы _ Г 2Л 7i 0 .
Азотирование осуществлялось в атмосфере частично диссоцииро ванного аммиака. После азотирования структура покрытия не изменяется» наблюдается лишь повышенная травимость в трехпроцентном растворе HNQ- (рис.4.3 а,б), согласно фазовому рентгенострук о турному анализу на поверхности образуется 6 -нитрид {Fe ) и нитрид титана, на глубине 30-40 мкм обнаруживают PE N и Tit/ в оС -твердом растворе (табл.4.2). Изучение концентрации титана и железа после азотирования показало, что в слое не происходит существенного перераспределения этих элементов, незначительно снижается концентрация титана на поверхности (0,5 1 %) и происходит увеличение титанированного слоя на 10 20 мкм. ЛИШЬ после азотирования на кривой распределения концентрации титана по толщине диффузионного слоя имеются пики, возникающие в местах пересечения зондом границ зерен и интерметаллидных выделений, т е, в местах наиболее вероятной диффузии азота и образования нитридов, хотя при изучении распределения микротвердости по толщине азотированного слоя не наблюдается скачков значений твердости на этих несовершенствах структуры, В работах [73,? J указывается, что интерметаллидные соединения по сравнению с твердым раствором, обладают максимальным газопоглощением. Исследование отдельных глобулярных включений интерметаллидов на микроанализаторе ЩР-2 показало, что концентрация титана в них после азотирования повышается на 10-20 %% а концентрация железа снижается на 15 % (рис.4.4).
Строение и фазовый состав азотированных ванадированных покрытий
1. Первая зона - сплошной слой нитридов С FtbN fVN)f не бо лее 10-15 мкм, хрупкая, окалывающаяся при приготовлении микрошли фОБ. 2. Вторая зона - диффузионный подслой, состоящий из азотистого твердого раствора и нитридов нитридообразующего элемента VA/ и tf -фазы Fe N с несколько изменными параметрами. В этой зоне наблюдаются многочисленные линии скольжения Это подтверждает теорию упрочнения зон внутреннего азотирования Г і " 2 J : упрочняющая фаза формируется в виде мелкодисперсных, полностью или частично когерентных с окружающей матрицей частиц, выделение которых приводит к значительным упругим искажениям матричной решетки, подтверждением этому являются данные электронномикроскопического анализа. 3. Третья зона - подслой с выделениями iT-фазы в феррите, в данном случае практически не влияющий на твердость. Толщину азотированного слоя определяли по повышенной травимости и твердости. Для более подробного изучения структуры азотированного ва-надированного покрытия был проведен послойный анализ ванадиро-ванных покрытий до и после азотирования при различных увеличениях на оптическом и электронном микроскопах. Поскольку ванади-рованные покрытия обладают повышенной коррозионной стойкостью, травление их было затруднено. Был подобран следующий травитель; I часть HP и I часть НС при увеличении х 300» до азотирования с поверхности обнаружены укрупненные зерна феррита с каплевидными и точечными выделениями интерметаллида. При увеличении до 10000 наблюдаются различно ориентированные зерна с чистыми» тонкими границами (рис.4Л8 а). После азотирования на оптическом микроскопе при увеличении х 500 видны увеличенные границы зерен феррита, которые затравливаются» внутри зерен - выделения. При большом увеличении до х I00O0 четко видны растравленные, увеличивающиеся в размерах границ зерен, декорированные выделениями нитридов» на глубине 80 мкм после азотирования даже при небольшом увеличении можно наблюдать линии скольжения внутри зерен- При электронномикроскопическом исследовании эти линии видны четко» они расположены параллельно и перпендикулярно друг другу, растравлены, видны осевшие на них мелкодисперсные выделения - нитриды.
На микроструктурах видно, что эти покрытия обладают повышенной хрупкостью. Электроннографически установлено наличие нитрида ванадия C N) на поверхности. Сильное растравливание границ зерен после азотирования может быть объяснено тем, что ванадий сильно повышает растворимость азота в феррите (до 2-3 %) Г 2 7 J , Такое влияние легирующих элементов на растворимость азота в феррите связывается с электронным строением их атомов» увеличивающих ионизационный потенциал, создаваемый атомами решетки растворителя в центре окта-эдрических пор, а также размеры этих пор. Так как флуктуации концентрации и энергии, необходимые для образования зародышей новой фазы, легче создаются в дефектных местах, то первоначально происходит диффузия азота по границам, зерен. При дальнейшем азотировании происходит отсос азота, диффундирующего по границам зерен, в объеме зерен (боковой поток). Насыщение границ зерен и прилегающих к ним объемов до предела насыщения приводит к образованию сплошной сетки нитридов. Азотирование приводит к повышению поверхностной твердости ванадированного покрытия (рис,4.19). Максимальная поверхностная твердость 12250 МНа достигается азотированием при 600 С в течение I часа. С повышением тешературы и продолжительности азотирования твердость снижается, это может быть объяснено довольно низкой стойкостью нитридов ванадия против коагуляции. Распределение микротвердости по толщине покрытия после различных режимов азотирования представлено на рис.4.20. Наблюдается резкое падение микротвердости по толщине диффузионного слоя -от 12300 до 8000 МОа по толщине 160 мкм. Такое резкое падение твердости приводит к охрупчиванию слоя. Микротверцость поверхностной зоны замерить не удается. Удаление поверхностной интерме-таллидной зоны до азотирования, как и в случае титаноазотирова-ния, приводит к сильному растрескиванию после насыщения аммиаком.
