аммиака до нужного уровня. В
этом случае необходима предел тельная диссоциация аммиака в специальной
установке, распол0 женной вне печи для
азотирования.
К преимуществам двухступенчатого
режима длительного азотц. рования можно отнести сокращение расхода аммиака
и ограниче-ние толщины слоя соединений. Однако при отсутствии
регулярНо. го контроля степени диссоциации аммиака толщина слоя
соедини, ний может достигать ~ 20 мкм.
Так как уже на первой ступени
азотирования в зоне диффу3й1| образуются многочисленные
нитридные выделения и их зародыши то повышение температуры на 20 - 30 °С
на второй ступени азотирования зачастую не вызывает понижения
твердости до такого уровня, который получается при одноступенчатом
азотировании при повышенной температуре. Этот эффект часто
используется.
Особым вариантом
двухступенчатого азотирования является двукратное проведение
одноступенчатого азотирования. При этом азотирование, требующее,
например, 60 ч, проводится в два этапа по 30 ч. При соответствующем
охлаждении и повторном нагреве между первым и вторым этапами азотирования,
как предполагают, в результате процессов выделения могут быть созданы
условия, которые приводят к получению несколько более толстого и более
твердого диффузионного слоя.
Согласно другому варианту
многоступенчатого азотирования, в конце процесса стремятся повысить
степень диссоциации до уровня выше ~ 80 %, когда уже начинается
деазотирование. При этом сначала удаляется нитридный слой, а твердость
диффузионного слоя медленно понижается. Поэтому подобное азотирование
следует проводить лишь целенаправленно и с соответствующей
осторожностью.
Как видно из рис. 50, например,
при температуре азотирования 550 °С е-нитриды образуются при потенциале
азотирования N > 1,5 (соответственно
степень диссоциации аммиака < 40 %), а у'-нитриды - при N 1,5 -н 0,2
(соответственно степень диссоциации аммиака ~ 40 - 80 %). Это
справедливо для азотирующей атмосферы, находящейся непосредственно у
поверхности садки (см. рис. 54).
На рис. 58, а представлена
зависимость скорости роста слоя соединений на сплаве, близком по
составу к технически чистому железу, от потенциала и длительности
азотирования. На рис. 58, б показано влияние температуры при
потенциале азотирования, равном 0,9. Согласно этим данным, толщина слоя
соединений после некоторой начальной фазы образования в течение
первых 10 ч растет практически пропорционально времени. Как и ожидалось,
скорость роста тем больше, чем выше температура и чем больше потенциал
азотирования.