Проведено модифицирование поверхностного слоя технически чистого титана комбинированным методом, сочетающим электровзрывное легирование иттрием и последующее облучение высокоинтенсивным электронным пучком с параметрами: плотность энергии пучка электронов - 20 - 70 Дж/см<^>2, длительность импульса - 150 мкс, количество и частота следования импульсов - 3 и 0,3 Гц соответственно. С помощью методов современного физического материаловедения (рентгеноструктурный анализ, оптическая, сканирующая и просвечивающая электронная дифракционная микроскопия, измерения твердости, микротвердости, коэффициента трения и скорости изнашивания) выполнены исследования элементного и фазового составов, дефектной субструктуры, механических и трибологических характеристик легированного слоя. Выявлено формирование многослойной многофазной субмикро- и нанокристаллической структуры, характеризующейся расслоением материала по титану и иттрию. Поверхностный слой толщиной 500 нм является аморфным. Ниже располагается слой толщиной 1,0 - 1,5 мкм, имеющий столбчатое строение. Под ним выявляется протяженный (30 - 40 мкм) слой со структурой дендритной (глобулярной) кристаллизации. Аморфный слой обогащен титаном, а лежащий под ним слой со столбчатой структурой - иттрием. Основной фазой поверхностного слоя является <$Ealpha>-иттрий (объёмная доля - 73 %), а объемная доля других фаз существенно меньше (<$Ealpha>-титана - 10 %, карбида TiC и оксида титана TiO2 - 14 %, оксида иттрия Y2O3 - 3 %). Насыщение поверхностного слоя титана атомами иттрия, кислорода и углерода приводит к формированию металлокерамического слоя, упрочненного оксидами и карбидами титана и иттрия, и способствует кратному увеличению микротвердости (более чем в 3 раза), снижению коэффициента трения (более чем в 7 раз) и скорости изнашивания модифицированного слоя (более чем в 3 раза).

  Повний текст PDF - 2.983 Mb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"