СТРУКТУРА И СВОЙСТВА СТАРЕЮЩЕГО СПЛАВА  ПОСЛЕ ИОННОЙ ИМПЛАНТАЦИИ: 10.25712/ASTU.1811-1416.2023.02.005

Бейсен Калауович  Ахметжанов; Владимир Александрович  Плотников; Евгения Петровна  Шевчук; Алуа Еркинкызы  Жакиева; Аршынбек  Серимбекулы

Авторы

Бейсен Калауович Ахметжанов Восточно-Казахстанский университет имени Сарсена Аманжолова, пр. Шакарима, 148, Усть-Каменогорск, 070000, Усть-Каменогорск, Республика Казахстан
Владимир Александрович Плотников Алтайский государственный университет, пр. Ленина, 61, 656049, Барнаул, Россия https://orcid.org/0000-0001-7051-1082
Евгения Петровна Шевчук Восточно-Казахстанский университет имени Сарсена Аманжолова, пр. Шакарима, 148, Усть-Каменогорск, 070000, Усть-Каменогорск, Республика Казахстан https://orcid.org/0000-0002-1089-017X
Алуа Еркинкызы Жакиева Восточно-Казахстанский университет имени Сарсена Аманжолова, пр. Шакарима, 148, Усть-Каменогорск, 070000, Усть-Каменогорск, Республика Казахстан
Аршынбек Серимбекулы Восточно-Казахстанский университет имени Сарсена Аманжолова, пр. Шакарима, 148, Усть-Каменогорск, 070000, Усть-Каменогорск, Республика Казахстан

Ключевые слова:

ионная имплантация, структура, дисперсионно-твердеющий сплав, термическая обработка, механико-термическая обработка, коррозионные свойства, механические свойства, старение, пластическая деформация

Аннотация

Известно, что ионная имплантация является современным методом поверхностного легирования различных материалов и широко используется для повышения служебных свойств изделий, работающих в сильно агрессивных средах. Ионная имплантация может быть использована для обработки особо тонких конструкций упругих чувствительных элементов приборов теплотехнического контроля, для которых состояние поверхностного слоя является определяющим фактором, влияющим на метрологические характеристики и ресурс работы приборов. При обработки концентрированным потоком энергии одновременно осуществляется тепловое, радиационное и ударно-механическое воздействия. Развивающиеся при этом процессы перестройки структуры происходят в условиях, далеких от термодинамически равновесных и позволяют получать поверхностные слои с уникальным комплексом физико-механических свойств. В статье показаны изменения структуры и свойств дисперсионно-твердеющего сплава 36НХТЮ, имплантированного ионами Ti⁺, Ta⁺, N⁺. Установлено, что ионная имплантация приводит к формированию имплантированного слоя порядка 0,2-0,3 мкм. Имплантация ионами азота повышает циклическую стойкость сплава. Ионная имплантация Ti⁺, Ta⁺ позволяет резко увеличить коррозионную стойкость. Проведена оценка глубины проникновения и распределения ионов в сплаве. Имплантация ионами азота приводит к меньшей скорости накопления остаточной деформации, увеличивается циклопрочность, а колебательный характер Δɛ_ост ~ lnN выражен значительно слабее. Кроме того, обнаружена дозовая зависимость степени накопления остаточной деформации.