РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В МОДИФИЦИРОВАННОМ СЛОЕ УМЗ-СПЛАВА ВТ1-0 ПОД ДЕЙСТВИЕМ ИМПЛАНТАЦИИ ИОНАМИ АЛЮМИНИЯ

10.25712/ASTU.1811-1416.2025.02.003

Аннотация

Проведено исследование градиентной структуры, возникающей при имплантации ионами алюминия сплава ВТ1-0 (технически чистого титана) в ультрамелкозернистом состоянии. Для формирования ультрамелкозернистого состояния был применен комбинированный метод многократного одноосного прессования (аbc-прессование) с последующей многоходовой прокаткой в ручьевых валках при комнатной температуре и последующим отжигом 673 К, 1 час. Ионная имплантация проводилась при дозах облучения: 1´10¹⁷, 5´10¹⁷ и 10´10¹⁷ ион/см². Исследование выполнено методом просвечивающей электронной дифракционной микроскопии и энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии на фольгах, вырезанных перпендикулярно обработанной поверхности образца. Установлено, что сформированная имплантацией градиентная структура, состоит из 5 слоев: 1 – оксидный слой; 2 – ионно-имплантированный слой; 3 – слой с разрушенной зеренной структурой; 4 – слой остаточного влияния имплантации; 5 – слой, соответствующий не имплантированному состоянию сплава. В каждом слое определен фазовый состав, форма и расположение частиц вторых фаз, измерены размеры зерен a-Ti, размеры, плотность распределения и объемные доли выделившихся частиц, проанализировано состояние твердого раствора. При каждой дозе облучения исследовано распределение алюминия по глубине модифицированных слоев. Установлено, что в слое 2 независимо от дозы облучения алюминий преимущественно участвует в образовании твердого раствора, оставшийся алюминий – в образовании интерметаллидных фаз. В слое 3 весь внедренный алюминий находится в интерметаллидных фазах. По мере удаления от обработанной поверхности образца содержание алюминия уменьшается, что приводит к уменьшению объемных долей интерметаллидных фаз.