В процессе разработки методов повышения износостойкости деталей значительно возрос интерес к диффузионным покрытиям на металлах [66, 228, 283]. Весьма перспективными среди износо­стойких материалов являются тугоплавкие соединения типа боридов [284], силицидов [285] и карбидов [91, 285], которые могут быть получены в поверхностных слоях деталей при насыщении их бором, кремнием, углеродом и другими элементами.

Исходя из условий образования устойчивых электронных кон­фигураций, от величины статистического веса которых зависят многие физико-химические свойства соединений, можно предполо­жить, что, например, при образовании соединения FeB(борирование) атомы бора (2s²2p¹)претерпевают превращения с образованием 5р²-электронных конфигураций. В дальнейшем возможен переход в еще более энергетически устойчивые «^'-конфигурации за счет электронов атомов железа (Zd⁶4&),обладающих донорной способ­ностью вследствие стремления к образовению стабильных ^-кон­фигураций. Атомы железа имеют тенденцию к образованию силь­ной ковалентной связи с атомами бора. Ковалентная связь устой­чивых электронных конфигураций и обусловливает высокую микротвердость и износостойкость соединений. Некоторое уменьшение микротвердости и износостойкости соединений Fe₂Bобъясняется уменьшением статистического веса стабильных конфигураций.

Для соединений железа с алюминием, образующихся при диф­фузионном насыщении, следует ожидать значительного снижения микротвердости. С повышением главного квантового числа стабиль­ность «^-конфигураций понижается, существенно уменьшается также вероятность их образования. Так, например, для алюминия (Зя^р¹), который имеет изоэлектронное с бором строение, вероят­ность образования стабильной «^'-конфигурации значительно умень­шается, что приводит к снижению их статистического веса.

Для соединений железа с кремнием (3s²3p²) следует также ожи­дать значительного уменьшения микротвердости и износостойкости по сравнению с боридами, но в меньшей степени, чем для со­единений с алюминием. Известно, что стабильность конфигураций повышается отбора к углероду [284]. Естественно предположить, что такая закономерность может иметь место и при переходе от алюминия к кремнию, что должно привести к увеличению статис­тического веса sp-конфигураций кремния по сравнению с алюминием.

Таким образом, на основании приведенного теоретического ана­лиза в определенной мере можно объяснить результаты исследова­ний по изысканию наиболее эффективных химико-термических ме­тодов повышения износостойкости деталей [66, 91, 228, 246, 283, 285, 300], что позволяет претворить общие положения в методи­ческие рекомендации по перспективам применения диффузионных покрытий, повышающих долговечность пар трения.