Вироби та заготовки з титанових сплавів широко застосовують у авіабудуванні, загальному та хімічному машинобудуванні, харчовій промисловості, медицині, тощо. Вони працюють у складних умовах, в тому числі за дії агресивного середовища, високої температури. Проте їх використання обмежують схильність до налипання, схоплювання в парах тертя з іншими металами, а також велика вартість виробів. Отримання заготовок методами порошкової металургії, шляхом пресування і наступного спікання, дозволяє істотно знизити вартість продукції у порівнянні з заготовками, виготовленими за традиційною технологією, зменшити кількість технологічних операцій механічної обробки. Структура виробів, отриманих методом порошкової металургії, відрізняється від виготовлених традиційно хаотично розміщеними порами, переважно неправильної форми, а також підвищеною дефектністю кристалічної структури спечених матеріалів (вища щільність вакансій, особливо поблизу пор; велика густина дислокацій; значна протяжність меж зерен). Така структура негативно впливає на фізико-хімічні властивості матеріалу, зокрема, на корозійну тривкість. Ефективним методом підвищення антикорозійних характеристик, поверхневого зміцнення та покращення триботехнічних характеристик титану, отриманого традиційно, є застосування методів інженерії поверхні: термодифузійного насичення поверхневого шару металу елементами втілення, зокрема азотом. Метою проведених досліджень було оцінити ефективність означеного підходу до захисту від корозії для титану, отриманого методом порошкової металургії.

У даній роботі представлено результати вивчення кінетики термодифузійного насичення спеченого технічно чистого титану ВТ1-0 у розрідженій динамічній атмосфері азоту та оцінено поверхневий зміцнюючий ефект азотування.

Азотували зразки технічно чистого титану ВТ1–0, отримані традиційною технологією (компактні) та зразки, виготовлені методом порошкової металургії (спечені). Спечені зразки виготовляли із порошку титану марки ПТ5–1 (ТУ У 14-10-026-98). Залишкова поруватість зразків близько 8 %. Термодифузійне насичення зразків проводили в розрідженій динамічній атмосфері азоту ( = 1 Па). Використовували газоподібний азот технічної чистоти (ГОСТ 9293-74). Температура азотування 800 °C, тривалість 5, 10 та 20 год.

Встановлено, що інтенсивність взаємодії з азотом зразків, отриманих методом порошкової металургії, вища, ніж зразків, отриманих традиційно. Значення параболічної константи швидкості азотування К_ρ на порядок більші (2,08´10^-15 проти 2,45´10^-16 г²/(см⁴´сек) відповідно). Зразки виготовлені методом порошкової металургії, інтенсивніше насичуються азотом, оскільки в пористих матеріалах густина дефектів кристалічної гратки значно більша, ніж у компактних. При цьому визначальну роль відіграють пори, котрі виходять на поверхню зразка. За наявності відкритої пористості відбувається транспортування азоту до внутрішніх шарів зразка і протікання процесів азотування у глибині зразка.

Про ефект зміцнення поверхні титанових сплавів після хіміко-термічної обробки свідчить поверхнева мікротвердість. У вихідному стані твердість компактних та спечених зразків практично ідентична та становить »2 ГПа. При збільшенні ізотермічної витримки спостерігали загальну тенденцію до підвищення поверхневої мікротвердості, а, отже, і до вищого рівня зміцнення титану незалежно від технології його отримання. Поверхнева мікротвердість спечених зразків виходить на рівень з компактними незалежно від часу ізотермічної витримки: зі збільшенням ізотермічної витримки 5®10®20 год поверхнева мікротвердість компатних зразків змінювалася  ГПа відповідно, тоді як спечених —  ГПа.