ИЗМЕНЕНИЯ СТРУКТУРЫ В ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЯХ НИКЕЛИДА ТИТАНА ПОД ДЕЙСТВИЕМ ИМПУЛЬСНЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ ПУЧКОВ

Проведено исследование  влияния импульсных  электронно-пучковых  воздействий  с различной плотностью  энергии  в пучке на изменение структурно-фазовых состояний в поверхностных слоях никелида титана. Выявлено, что после облучения образцов никелида титана TiNi импульсными низкоэнергетическими сильноточными электронными пучками кроме дифракционных рефлексов от фазы В2 на дифрактограммах наблюдаются дополнительные рефлексы, соответствующие мартенситной фазе В19′ никелида титана и при увеличении плотности энергии в пучке от 15 до 30 Дж/см2 содержание последней увеличивается примерно от 5 до 80 % (по объему). Обнаружено, что в поверхностном (расплавляемом на глубину примерно до 10 мкм) слое образцов происходит растворение фазы Ti2Ni, которое приводит к  изменению  концентрации  титана  и  никеля. Сформированная  в  этом модифицированном  слое  основная фаза  обогащена  титаном  по сравнению с его исходным содержанием в фазе В2 (до облучения). Выявлено, что в поверхностных слоях образцов никелида титана TiNi, обработанных импульсными электронными пучками с меньшими (15 и 20 Дж/см2) значениями плотности энергии в пучке, формирования фазы В19′ не происходит, а в образцах, обработанных импульсными электронными пучками с большей (30 Дж/см2) плотностью энергии в пучке, поверхностный слой на всю глубину проникновения рентгеновского пучка находится в мартенситном состоянии.

никелид титана, поверхностный модифицированный слой, электронно-пучковые воздействия, структурно-фазовые состояния, мартенситная фаза В19′

1. Бойко В.И., Валяев А.Н., Погребняк А.Д. Модификация металлических материалов импульсными мощными пучками частиц. // Успехи физических наук. 1999. Т. 169. № 11. С. 1243 – 1271.

2. Ионно-лучевая и ионно-плазменная модификация материалов / К.К. Кадыржанов, Ф.Ф. Комаров, А.Д. Погребняк и др. – М.: изд. МГУ, 2005. – 640 с.

3. Наноинженерия поверхности. Формирование неравновесных состояний в поверхностных слоях материалов методами электронно-ионно-плазменных технологий / Отв. ред. И.З. Ляхов, С.Г. Псахье. – Новосибирск: изд. СО РАН, 2008. – 276 с.

4. Погребняк А.Д., Братушка С.Н., Маликов Л.В. и др. Влияние высоких доз ионов N+ , N+ + Ni+, Mo+ + W+ на физико-механические свойства TiNi. // Журнал технической физики. 2009. Т. 79. № 5. С. 65 – 72.

5. Rotshtein V.P., Ivanov Yu.F., Markov A.B. – In book: Materials surface processing by directed energy techniques / Pauleau Ed.Y. – Amsterdam: Elsevier, 2006. P. 205 – 240.

6. Лотков А.И., Мейснер Л.Л., Гришков В.Н. Сплавы на основе никелида титана: ионно-лучевая плазменная и химическая модификации поверхности. // Физика металлов и металловедение. 2005. Т. 99. № 5. С. 66 – 78.

7. Zhang K.M., Yang D.Z., Zou J.X. etc. // Surface and Coatings Technology. 2006. Vol. 201(6). P. 3096 – 3102.

8. Hao S., Wu P., Zou J. etc. // Applied surface science. 2007. Vol. 253(12). P. 5349 – 5354.

9. Zou J.X., Zhang K.M., Hao S.Z. etc. // Thin Solid Films. 2010. Vol. 519(4). P. 1404 – 1415.

10. Zhang K., Zou J., Grosdidier T., Dong C. // Journal of Vacuum Science & Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films. 2010. Vol. 28. P. 1349 – 1355.

11. Мейснер Л.Л., Лотков А.А., Остапенко М.Г., Гудимова Е.Ю. Анализ методами рентгеновской дифрактометрии градиента внутренних напряжений в никелиде титана после электронно-пучковой обработки поверхности // Физическая мезомеханика. 2012. № 3. С. 79 – 89.

12. Meisner L.L., Lotkov A.A., Ostapenko M.G., Gudimova E.Yu. // Applied Surface Science. 2013. Vol. 280. P. 398 – 404.

13. Липсон Г., Стипл Г. Интерпретация порошковых рентгенограмм. – М.: Мир, 1972. – 384 с.

14. Гришков В.Н., Лотков А.И. Мартенситные превращения в области гомогенности интерметаллида. // Физика металлов и металловедение. 1985. Т. 60. Вып. 2. С. 351 – 355.

15. Prokoshkin S.D., Korotitskiy A.V., Gundyrev V.M., Zeldovich V.I. // Materials Science & Engineering. 2008. Vol. 481 – 482. P. 489 – 493.