Пористость определяли согласно качественной методике, построенной на основе дюрометрических распределений в карбонитридном слое по разнице микротвердости на поверхности покрытия (она меньше из-за наличия пористости) и на внутренней его границе (она максимальна). Для перехода от качественных к количественным оценкам пористости на двух образцах (при степенях диссоциации аммиака 30 и 20 %) использовали метод металлографии для анализа фактора обычной пористости.

Исследования показали, что в малоактивных по азоту средах (степень диссоциации до 10 %) пористость ε-фазы на уровне 5-10 %. С повышением степени диссоциации аммиака пористость значительно возрастает и для более обогащенной насыщенной атмосферы ( степень диссоциации 40 %) достигает 26 %.

Поры в поверхностной зоне ε-фазы частично или полностью заполняются окислами. Результаты рентгеноструктурного анализа поверхностных слоев никотрированных образцов в процессе стравливания показали, что такими окислами являются магнетит и гематит. Процесс формирования окислов может протекать только в том случае, если поверхностные зоны содержат поры, а система пор соединена каналами, пропускающими кислород из воздуха или эндогаза.

Формирование пористости в поверхностных зонах ε-фазы следует связывать с высокой метастабильностью последней. Доминирующими факторами в процессах парообразования являются следующие два:

1) состояние субструктуры поверхностного слоя сталей с позиций из диффузионной проницаемости сначала для азота, а затем и углерода (с уменьшением проницаемости эффекты порообразования на поверхности должны активироваться);

2) наличие на поверхности насыщения достаточной концентрации в первую очередь азота, а затем углерода. С позиции порообразования разговор должен идти о молекулярном азоте в кристалле ε-фазы, находящимся в равновесии с атомарным азотом, растворенным в кристаллической решетке.