де ? — питомий тепловий потік; /0 — час обробки, характерний для плазмово-детонаційної технології.

При тривалості взаємодії плазмового потоку з поверхнею 10"3—10"7 с ця формула досить точно описує швидкість нагрівання.

За умов, які розглядаються, метал нагрівається переважно випромінюванням непрозорої плазми. При густині променевого потоку 4—70 МВт/см2 і використанні аргону, густині 1 — 9 МВт/см2 і використанні повітря поверхня сталевих зразків за 10"6—ІО-4 с нагрівається до температури кипіння. Остання в 2— З рази перевищує температуру кипіння металів при атмосферному тиску. Інтенсивне випаровування матеріалу практично одразу припиняється внаслідок екранування випромінювання парою. У подальшому на поверхні підтримується температура кипіння, а внаслідок теплопровідності нагріваються глибші шари металу. Наприкінці процесу внаслідок розлітання продуктів вибуху тиск різко знижується до атмосферного, а частина розплаву, нагріта до температури, вищої за точку кипіння при атмосферному тиску, виявляється перегрітою, закипає, розбризкується, а потім твердне у вигляді пористого шару. Об'ємне закипання перегрітого металу полегшують гази, які в ньому розчинені, а також домішки. При уповільненні зниження тиску розплав встигає затверднути, не закипає й утворює шар без пор.

Молекули продуктів вибуху дисоціюють на складові атоми С, Н, N. О, які легко дифундують у плівку розплаву. Цьому сприяє перегрівання металу під тиском, який супроводжується значним зростанням коефіцієнта дифузії для атомів С і N — у 104—105 разів. Таке прискорення дифузії, незважаючи на короткочасність дії (ґ~ 10"4—10"3 с), уможливлює проникнення атомів на значну глибину: іх

« л//37 « 10. 100 мкм. Розплав

Рис. 6.27. Залежність температури (/), швидкості (2) і тиску (3) плазмового струменя на виході з плазмово-детонаційного генератора від його довжини