Опережающая диффузия азота по границам слоёв в многослойных металлических материалах происходит из-за особенностей структуры таких материалов. 1

Границы зёрен и субзёрен, дислокации и вакансии, то есть дефекты кристаллического строения, влияют на скорость переноса примесных атомов вглубь металла. 2 В многослойных материалах источник проникновения азота в объём материала — граница раздела слоёв, и диффузия по ней происходит с опережающей скоростью по сравнению со скоростью диффузии через слой материала с внешней поверхности. 1

Кроме того, на ускорение диффузии могут влиять, например, технологии ионного азотирования, когда в поверхностных слоях материала генерируется большое количество радиационных дефектов кристаллической решётки. 4

Также на диффузионные процессы в металлических материалах может влиять предварительная пластическая деформация, в частности, деформация в ультразвуковом поле. 24 Это приводит к появлению дополнительного числа «дислокационных трубок», по которым осуществляется перемещение атомов диффундирующего элемента, и формированию малоугловых дислокационных границ, где перемещение атомов внедрения значительно ускоряется. 4