Высокодозовая низкоэнергетичная ионная имплантация азота в сплавах

Abstract

Методами математического моделирования исследованы процессы образования азотированых слоев в сплавах под воздействием низкоэнергетичных ионных потоков. Показано, что изменение концентрации азота в образцах обусловливается процессами распыления поверхности и термической диффузии имплантированных ионов газа с их захватом растворенными атомами примеси. Полученные зависимости глубины проникновения азота в аустенитную сталь хорошо коррелируют с имеющимися экспериментальными данными. Показано, что для различных условий ионной обработки существует оптимальное значение ионного тока, которое позволяет проводить процесс ионного азотирования с минимальными затратами.

Методами математичного моделювання досліджені процеси формування азотованих шарів у сплавах під впливом низькоенергетичних іонних потоків. Показано що зміна концентрації азоту у матеріалах обумовлена процесами розпилу поверхні та термічної дифузії імплантованих іонів з подальшим їх захватом розчиненими атомами домішок. Отримані залежності глибини проникнення азоту у аустенітну сталь гарно корелюють з отриманими експериментальними даними. Показано, що для різних умов іонної обробки існує оптимальне значення іонного току, яке дозволяє проводити процесс іонного азотування з мінімальними затратами.

A computer simulation of alloys ion nitriding has been developed. The nitration rate of steel surface layers has been estimated at various temperatures and ion current densities. The obtained data on the ion penetration are in a good agreement with the current experimental data. It is revealed that for various ion treatment conditions there is an optimum ion current value, by which the losses of the ion nitration are minimum.