ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ СТРУКТУРЫ ПРИПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ НИКЕЛИДА ТИТАНА ПОСЛЕ ИОННОЙ МОДИФИКАЦИИ ИОНАМИ КРЕМНИЯ

Методами дифракции обратнорассеянных электронов проведено изучение закономерностей изменения микроструктуры приповерхностных слоев никелида титана после воздействий на них среднеэнергетическими потоками ионов кремния. После обработки поверхности образцов никелида титана TiNi среднеэнергетическими пучками ионов кремния наблюдается изменение и фрагментация зеренной структуры приповерхностного слоя исследуемого материала. Установлено, что характерными особенностями слоя с фрагментированной структурой являются: присутствие в нем мартенситной фазы В19′; высокая концентрация межфазных и внутрифазовых границ раздела; линейные размеры фрагментов превышают 1 мкм; измельчение структуры слоя под облученной поверхностью неоднородно и зависит от кристаллографической ориентации исходного зерна (в одном зерне внутренняя структура фрагментируется почти на 1/3 от его объема, а в соседнем зерне не наблюдается каких-либо заметных структурных изменений). Фрагментацию наиболее интенсивно испытывали те зерна, кристаллографическая ориентация которых относительно направления воздействия оказалась близка к направлению <111>. Проведен анализ угловых разориентаций фрагментов относительно исходной кристаллографической ориентации B2 структуры.

1. Pushin V.G., Lotkov A.I., Kolobov Yu.R., Valiev R.Z., Dudarev E.F., Kuranova N.N., Dyupin A.P., Gunderov D.V., Bakach G.P. On the nature of anomalously high plasticity of high-strength titanium nickelide alloys with shape-memory effects: I. Initial structure and mechanical properties. Physics of Metals and Metallography. 2008, Vol. 106, no. 5, pp. 520–530.

2. Komarov F.F. Ionnaya implantatsiya v metally [Ion implantation into metals]. Moscow: Metallurgiya, 1990. 216 p. (In Russ.).

3. Kadyrzhanov K.K., Komarov F.F., Pogrebnyak A.D., Rusakov V.S., Turkebaev T.E. Ionno-luchevaya i ionno-plazmennaya modifi katsiya materialov [Ion-beam and ion-plasma modifi cation of materials]. Moscow: izd. MGU, 2005. 640 p. (In Russ.).

4. Gleiter H. Nanocrystalline Materials. Progress Mater. Sci. 1989, Vol. 33, pp. 223–315.

5. Koneva N.A., Kozlov E.V. Laws of substructural hardening. Izv. vuz. Fizika. 1991, no. 3, pp. 56–70. (In Russ.).

6. Siegel R.W. Mechanical proper ties of ultrafi ne-grained materials. In: Proc. of the NATO ASI “Mechanical Properties and Deformation Behaviour of Materials Having Ultra-Fine Microstructures”. Nastasi M., Parkin D.M., Gleiter H. Eds. Dordrecht-Boston-London: Kluwer Head. Publ, 1993, Vol. E233, pp. 509–530.

7. Korotaev A.D., Tyumentsev A.N., Tret’yak M.V., Pinzhin Yu.P., Remnev G.E., Shchipakin D.A. Surface morphology and defect substructure of the surface layer of Ni3Al treated by a high-power ion beam. Fizika metallov i metallovedenie. 2000, Vol. 89, no. 1, pp. 54–61. (In Russ.).

8. Nanoinzheneriya poverkhnosti. Formirovanie neravnovesnykh sostoyanii v poverkhnostnykh sloyakh materialov metodami elektronno-ionno-plazmennykh tekhnologii [Nanoengineering of surface. Formation of non-equilibrium states in the surface layers of materials by means of electron-ion-plasma technologies]. Lyakhov N.Z., Psakh’e S.G. eds.; RAN SO, In-t fi ziki prochnosti i materialovedeniya. Novosibirsk: izd. SO RAN. 2008. 276 p. (In Russ.).

9. Biihrer W., Gotthardt R., Kulik A., Mercier O., Staub F. Powder neutron diffraction study of nickel-titanium martensite. J. Phys. F. Met. Phys. 1983, Vol. 13, L77–L81.

10. Phase transsformations during irradiation. Nolfi Frank V. ed. Elsevier Science Ltd, 1983, 374 p. (Russ.ed.: Fazovye prevrashcheniya pri obluchenii. Nolfi V.F. ed. Chelyabinsk: Metallurgiya, Chelyabinskoe otdelenie, 1989. 312 p.).

11. Tetel’baum D.I., Sorvina V. P., Kuril’chik E.V., Shcherbakova I.A., Semin Yu.A., Sidorova A.I. About a mechanism of a long-range effect on irradiation of solids. Izvestiya Akademii nauk. Seriya fi zicheskaya. 1996, Vol. 60, no. 4, pp. 210–212. (In Russ.).