Система титан-азот

Представления ряда авторов ранних работ о наличии нитридов состава TiN4, Ti5N6, Ti3N4 и TiN2 в настоящее время не разделяются в связи с учением о структурах твердых растворов внедрения и вычитания. Согласно новым данным, в системе титан — азот есть только одно соединение с широкой областью гомогенности — TiN (мононитрид) с кубической решеткой (типа NaCl, B1).

В построенной по литературным данным гипотетической диаграмме состояния системы титан—азот Нильсен приводит различные фазы.

Недавно Эрлих провел рентгеноструктурный анализ и точные измерения плотности образцов нитрида титана, полученных из чистого титана и азота. Область гомогенности TiN-фазы простирается до состава примерно TiN0,42 с 4% вакантных узлов в решетке. С увеличением содержания азота число вакансий в металлической решетке уменьшается и возникают нормальные растворы вычитания. Составы TiN0,33 и TiN0,25 двухфазны; при более низком содержании азота наблюдается лишь решетка металлического титана. Азот, таким образом, растворяется в титане до 20% (атомн.). Постоянная решетки нитрида титана по данным рентгенограмм 4,234 А. При снижении содержания азота постоянная решетки уменьшается линейно до 4,213 А для состава TiN0,42 (рис. 76).

Исследуя нитриды титана, полученные разложением TiCl4*4NH3 при различных температурах, Брегер установил, что область гомогенности нитрида титана достигает состава TiN1,16. В железных сплавах были обнаружены нитриды титана состава TiN1,052.
Периоды гексагональной решетки чистого металла, по данным Эрлиха, увеличиваются, как показано на рис. 77, до ~23% (атомн.) азота. Этот состав отвечает, по-видимому, верхней границе металлической фазы.

По данным Кларка, при растворении азота периоды решетки титана увеличиваются по оси с значительно больше, чем по оси а.

В ряде других работ приводятся данные о растворимости азота в титане, о кинетике этого процесса и влиянии азота на свойства титана.