Дослідження впливу нестехіометрії нітриду титану на ступінь його модифікування киснем. Оцінка специфічних особливостей дії параметрів кисневмісного середовища на фазовий склад і характеристики поверхневих шарів титанових сплавів після оксинітрування.
Аннотация к работе
Титан характеризується високим комплексом фізико-хімічних і механічних властивостей: питомою міцністю, корозійною тривкістю, біосумісністю. Висока температура плавлення, термодинамічна стійкість за високих температур, твердість, зносотривкість, коефіцієнти термічного розширення, термо-та корозійна тривкість, електроопір тощо цих сполук сприяють тому, що відповідні процеси оксидування та азотування підвищують експлуатаційні характеристики титанових сплавів. Це висуває додаткові вимоги до титану як конструкційного матеріалу, до властивостей його поверхні. За такої схеми оксинітрування фазовий склад поверхневих шарів і їх характеристики визначаються як параметрами процесу азотування (температурою азотування TA, тривалістю азотування ?A, парціальним тиском азоту PN2), так і параметрами процесу модифікування киснем (температурою початку модифікування TM, тривалістю модифікування ТМ, парціальним тиском кисню PO2). Враховуючи залежність періоду ґратки оксинітриду титану від вмісту кисню, можна стверджувати, що зі зростанням температурно-часових параметрів азотування вміст кисневої компоненти у складі оксинітриду титану зменшується.У роботі представлено нове вирішення науково-технічної задачі підвищення зносо-та корозійної тривкості титанових сплавів шляхом формування регламентованого структурно-фазового стану поверхневих шарів при модифікуванні несхехіометричного нітриду титану киснем. Встановлено інтервал парціального тиску кисню 0,0001…0,1 Па, за якого реалізується оксинітрування шляхом модифікування нестехіометричного нітриду титану киснем. Показано, що модифікування киснем нітриду титану (ступінь окиснення) інтенсивніше, коли склад нітриду титану є ближчим до нижньої границі області його гомогенності (TIN0,69…0,75). Встановлено залежність між параметрами кисневмісного середовища і структурно-фазовим станом поверхневих шарів за модифікування нестехіометричного нітриду титану киснем. Підтверджено механізм формування оксинітридів титану при модифікуванні нітриду титану киснем, який полягає у заміщенні атомів азоту на атоми кисню з формуванням на поверхні оксинітриду титану, в якому величина азотної складової з часом зменшується, аж до повного відновлення нітридної фази.