Вплив іонної імплантації та електронного опромінення на кристалічну структуру і властивості сплаву

Abstract

Дисертація присвячена встановленню закономірностей впливу іонних та електронних пучків на зміну структури, фазового та елементного складу, морфологію поверхні і фізико-механічні властивості сплаву Ti-V-Al. Структурно-фазові перетворення в приповерхневому шарі після опромінення іонними та електронними пучками вплинули на мікротвердість, знос, коефіцієнт тертя та втомну міцність сплаву Ti-V-Al. Основні результати роботи розширюють уявлення про фізичні процеси та структурно-фазові перетворення в титанових сплавах після опромінення пучками заряджених частинок і можуть бути використані в різних галузях промисловості для поліпшення властивостей металів. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3245

Развитие ракетно-космической и авиационной техники, судостроения, химической промышленности предъявляет всѐ большие требования к конструкционным материалам. В связи с этим при выборе материалов для оборудования необходимо руководствоваться высокой коррозионной стойкостью, коррозионно-механической прочностью, жаростойкостью, износостойкостью и т.д. Этим требованиям отвечают титановые сплавы. Однако износостойкость, жаростойкость, сопротивление солевой коррозии этих сплавов при повышенных температурах не удовлетворяет требованиям, предъявляемым промышленностью. Для улучшения физических и механических характеристик материалов используют ионную имплантацию и облучение электронным пучком. Диссертация посвящена установлению закономерностей воздействия ионных и электронных пучков на изменения структуры, фазового и элементного состава, морфологию поверхности и физико-механические свойства сплава Ti-V-Al. Исследование морфологии поверхности показали, что шероховатость поверхности в исходном состоянии составляет 100 нм. После двойной имплантации меди и никеля за счѐт распыления шероховатость уменьшилась до 50 нм. Толщина распыленного слоя составляет 32 нм. После комбинированной обработки шероховатость увеличилась до (200-250) нм. Элементный анализ показал, что в результате имплантации в поверхностный слой внедряются как имплантированные (медь и никель), так и сопутствующие (кислород и углерод) элементы, причѐм их концентрация зависит от дозы имплантации. Имплантация ионов Cu+ и Ni+ вызвала увеличение количества зѐрен с кристаллами пакетного мартенсита и скалярной плотности дислокаций до 1.5 1010 см-2 и уменьшение количества зѐрен с дислокационной субструктурой. Последующее облучение электронным пучком привело к резкому увеличению глубины проникновения кислорода до 2.5 мкм и углерода до 3 мкм, выделению частиц Ti2Cu (ГЦК-решѐтка, параметр решѐтки a=1.132 0.021 нм) и Ti2Ni (ГЦК-решѐтка, параметр решѐтки а=1.130 0.006 нм) на поверхности. Структурно-фазовые превращения в приповерхностном слое после облучения ионными и электронными пучками повлияли на микротвѐрдость, износ, коэффициент трения и усталостную прочность сплава Ti-V-Al. Основные результаты работы расширяют представления о физических процессах и структурно-фазовых преобразованиях в титановых сплавах после облучения пучками заряженных частиц и могут быть использованы в различных отраслях промышленности для улучшения свойств металлов. При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3245

The thesis is devoted to determination of regularities of influence ion and electron beams on structure and phases changes, element composition, surface morphology, physical and mechanical properties of Ti-V-Al alloy. The structure and phases transformations into near surface layer after ion and electron beams irradiation influenced on microhardness, wear, coefficient of friction and fatigue strength of Ti-V-Al alloy. The main results of work extend the introduction about physical processes and structure and phases changes into titanium alloys, irradiated by charge particles beams and could be used in the various branches of industry for improvement of metal properties. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3245