них шарів без дефектів. При цьому не здійснюється насичення поверхні, яка зміцнюється якими-небудь елементами, а внаслідок структурних змін відбувається тільки термічне зміцнення. Можливе дифузійне насичення поверхні рідкого металу вуглецем із високоентальпійної плазми вуглекислотного газу.

Таким чином, досягається досить високий рівень твердості зміцненої зони: для сталі 45, наприклад, 650—720 НУ, 65Г — 720—800 НУ, сталі 3 — 200—220 НУ. Можливе азотування (насичення азотом) зміцнених шарів при плазмовій обробці, де як плазмоутворювальний газ використовується суміш аргону з азотом. Внаслідок комплексного зміцнення утворюється азотний шар завтовшки в кілька десятих часток міліметра і мікротвердістю, наприклад для сталі 40, 9500—9800 МПа.

Найбільші можливості регулювання експлуатаційних властивостей реалізуються у випадку використання комплексного зміцнення, яке включає попередню або наступну об'ємну термічну обробку і плазмове зміцнення. Об'ємне загартування веде до різкого зниження тріщиностійкості всіх сталей порівняно з вихідним (нормалізованим) станом. Плазмове зміцнення після об'ємного загартування дає змогу значно підвищити тріщиностійкість на відміну від об'ємного загартування без зміцнення.

Мартенситна структура зміцненого шару при такій складній обробці порівняно з мартенситною структурою об'ємно-загартованої основи характеризується вищим ступенем дисперсності, а також вищою мікротвердістю. Крім того, ще однією причиною підвищення тріщиностійкості при плазмовому зміцненні після об'ємного загартування є наявність між загартованою ЗТВ і об'ємно-загартованою основою м'якої зони відпуску з високодисперсною трооститно-сорбітною структурою.

Для регулювання експлуатаційних властивостей деталей (передусім твердості і тріщиностійкості) можливе використання плазмової обробки в комплексі з попереднім загартуванням струмами високої частоти. Зміцнені таким способом деталі мають композиційний робочий шар з високою стійкістю до зношування, тріщиностійкістю і відносно м'яку пластичну серцевину.

Механізм плазмового загартування та закономірності структурних перетворень. Основною фізичною характеристикою поверхневого зміцнення висококонцентрованим джерелом нагрівання є температурне поле. Ця характеристика дає змогу визначити температуру матеріалу в кожній точці зони термічного впливу в різні моменти часу, швидкості нагрівання й охолодження, тривалість перебування нагрітого металу ЗТВ у заданому інтервалі