Проведен анализ поведения азота в тройной системе газ - шлак - металл. Рассмотрена связь растворимости и транспорта азота в шлаках с их строением. Установлена возможность азотирования металла непосредственно из газовой фазы через оксидно-фторидные шлаки.

Рассмотрена возможность азотирования металла при электрошлаковом переплаве непосредственно из газовой фазы. Подтверждено высказанное ранее предположение о зависимости процесса азотирования от степени окисленности шлаковой и газовой фаз. Показано, что азотирование из газовой фазы возможно при раскислении шлака металлическим кальцием и алюминием.

Приведены результаты исследований влияния физико-механических характеристик и остаточных напряжений азотированных слоев на напряженно-деформированное состояние конструктивных элементов при изгибе.

Досліджено науково-технічну проблему модифікації поверхні металів і металевих сплавів з використанням вакуумно-дифузійних газорозрядних технологій безводневим азотуванням у тліючому розряді. Розроблено теоретичні засади процесу з урахуванням основних положень фізики електричного розряду в газовому середовищі. Проведено їх експериментальні дослідження на промисловому устаткуванні та підтверджено адекватність теоретичних положень практичним результатам. Вперше створено енергетичну модель процесу на основі теорії формування енергетичного спектра падаючого потоку. Виявлено, що застосування результатів використання системи критеріїв, одержаних з цієї моделі, дозволяє аналізувати результати обробки та проектувати технологічні процеси залежно від необхідних за умовами експлуатації показників модифікації. Розглянуто питання керування технологічним процесом, обгрунтовано організаційно-економічні передумови та розроблено устаткування для його реалізації.

Приведена математическая модель прогнозирования поверхностной твердости при ионно-плазменном азотировании (ИПА). Рассмотрены результаты экспериментальных исследований. Проведено сравнение экспериментальных результатов с результатами, полученными с помощью моделирования. Результаты получены с точностью до 5,22 % после ИПА в интервале температур от 500 до 560 градусов по Цельсию при длительности ХТО в диапазоне 24 - 48 часов.

В результате обработки результатов эксперимента получены величины остаточных напряжений в пластине после азотирования в азотированном слое и в сердцевине детали. Предложена формула для оценки напряжений в детали после азотирования.

Розглянуто дифузійний процес, який протікає у разі імпульсного впливу та циклічної зміни параметрів процесу. Проаналізовано дифузійний шар та етапи дифузійного насичення. Розглянуто фактори, які впливають на процес дифузії, та встановлено закономірності їх впливу. У разі оцінки рушійної сили встановлено залежність дрейфової швидкості від різниці потенціалів. Згідно із математичними законами встановлено концентрації дифундуючого елемента. Експериментальними дослідженнями встановлено можливість підвищення швидкості та глибини дифузійного насичення деталей азотом.

The use of nitrogen as an alloying element presents a great interest for the improvement of properties of alloyed steels and special alloys. Superficial layers were formed by ionic implantation and by melting the surface by nitrogen plasma. After this kind of treatment, there form a continuous defect-free layers with a good adhesion to the surface. Surface treatment of steels and vanadium alloys increases their corrosion resistance and microhardness of surface layers. A combined supply of alloying elements into the melting area allows us to control the type and the density of secondary phases which are formed as the result of the reaction diffusion. In this way, depending on external needs, it is possible to increase either corrosive-electrochemical properties of the surface (when alloyed layers consist mainly of nitride or oxinitride phases) or wear resistance (when carbide or carbonitride phases will constitute a greater specific volume in the formed layers).