Влияние термического воздействия на изменение химического состава поверхностных слоев титанового сплава, с напыленной пленкой углерода, после облучения ионами N+

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Исследовалось влияние термического воздействия в условиях высокого вакуума на химический состав поверхностных слоев сплава ВТ6 с перемешанной имплантацией ионов N+ пленкой углерода. Показано, что в условиях термического воздействия изменение концентрационных профилей распределения элементов определяется процессами химического взаимодействия, при которых диффузия углерода и азота в более глубокие слои не происходит. Напротив, их концентрация уменьшается и это обусловлено процессами образования летучих соединений СО, СО2 или (СN)2 при термическом воздействии. Титан в поверхностном анализируемом слое находится в окисленном состоянии с различными степенями окисления. До глубины примерно 10 нм степень окисления титана составляет Ti4+ и Ti3+, а в переходной области пленки/подложка Ti2+.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. Л. Воробьёв

Удмуртский Федеральный исследовательский центр УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: Vasily_L.84@udman.ru
Россия, Ижевск

П. В. Быков

Удмуртский Федеральный исследовательский центр УрО РАН

Email: bykovpv@udman.ru
Россия, Ижевск

Ф. З. Гильмутдинов

Удмуртский Федеральный исследовательский центр УрО РАН

Email: Vasily_L.84@udman.ru
Россия, Ижевск

В. Я. Баянкин

Удмуртский Федеральный исследовательский центр УрО РАН

Email: Vasily_L.84@udman.ru
Россия, Ижевск

И. Г. Поспелова

Удмуртский государственный аграрный университет

Email: Vasily_L.84@udman.ru
Россия, Ижевск

В. Ф. Кобзиев

Удмуртский государственный университет

Email: Vasily_L.84@udman.ru
Россия, Ижевск

Список литературы

  1. Rajabi A., Ghazali M.J., Daud A.R. // Material. Design. 2015. V. 67. P. 95. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2014.10.081
  2. Калита В.И., Комлев Д.И., Прибытков Г.А. и др. // Физика и химия обработки материалов. 2018. № 3. С. 16. https://doi.org/10.30791/0015-3214-2018-4-16-27
  3. Сивков А.А., Герасимов Д.Ю. // Физика и химия обработки материалов. 2017. № 3. С. 33.
  4. Komarov F.F., Konstantinov V.M., Kovalchuk A.V. et al. // Wear. 2016. V. 352. P. 92. https://doi.org/10.1016/j.wear.2016.02.007
  5. Андриевский Р.А. // Успехи химии. 2005. Т. 74. С. 1163.
  6. Hauert R., Patscheilder J. // Advanced Engineering Materials. 2000. V. 2. Iss. 5. P. 247. http://dx.doi.org/10.1002/(SICI)1527-2648(200005) 2:53.0.CO;2-U
  7. Kalin B.A., Volkov N.V., Oleinikov I.V. // Bulletin of the Russian academy of sciences: physics. 2012. V. 76. № 6. P. 690. https://doi.org/10.3103/S1062873812060184
  8. Комаров Ф.Ф. Ионная имплантация в металлы. М.: Энергоатомиздат., 1990. 262 с.
  9. Jie Jin, Yunbo Chen, Kewei Gao, Xiaolin Huang // Applied Surface Science. 2014. V. 305. P. 93 https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2014.02.174
  10. Pogrebnjak A., Kobzev A., Gritsenko B.P. et al. // Appl. Phys. 2000. V. 87. № 5. Р. 2142. https://doi.org/10.1063/1.372153
  11. Анищик В.М., Углов В.В. Ионная имплантация в инструментальные стали. Минск: БГУ, 2000. 182 с.
  12. Sharkeev Yu.P., Gritsenko B.P., Fortuna S.V., Perry A.J. // Vacuum. 1999. V. 52. Iss. 3. P. 247. https://doi.org/10.1016/S0042-207X(98)00198-5
  13. Sharkeev Yu.P., Kozlov E.V. // Surface and Coating Technology. 2002. V. 158–159. P. 219. https://doi.org/10.1016/S0257-8972(02)00212-8
  14. Budzynski P. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B: Beam Interactions with Materials and Atoms. 2015. V. 342. P. 1. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2014.09.004
  15. Овчинников В.В., Макаров Е.В., Гущина Н.В. // Физика металлов и металловедение. 2019. Т. 120. № 12. С. 1307. https://doi.org/10.1134/S001532301912012X
  16. Баянкин В.Я., Новоселов А.А., Гильмутдинов Ф.З. // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2014. № 2. С. 93. https://doi.org/10.7868/S0207352814010089
  17. Бахарев О.Г., Погребняк А.Д. // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. Серия: физика твердого тела. 2003. № 1. С. 161. https://elibrary.ru/item.asp?id=9028072
  18. Воробьёв В.Л., Гильмутдинов Ф.З., А.В. Сюгаев, Быков П.В., Баянкин В.Я. // Физика металлов и металловедение. 2020. Т. 121. № 5. С. 509. https://doi.org/10.31857/S0015323020050149
  19. Воробьёв В.Л., Гильмутдинов Ф.З., Быков П.В., Баянкин В.Я., Поспелова И.Г., Русских И.Т. // Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2019. № 10. С. 102 https://doi.org/10.1134/S0207352819100202
  20. Гуляев А.П. Материаловедение. М.: Металлургия, 1986. 544 с.
  21. Нефёдов В.И. Рентгеноэлектронная спектроскопия химических соединений. Справочник. Москва: Химия, 1984. 256 с. https://srdata.nist.gov/xps/EnergyTypeValSrch.aspx
  22. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник. Ленинград: Химия, 1977. 376 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Профили распределения элементов в приповерхностных слоях образцов с исходно-напыленной пленкой (а), после ее ионно-лучевого перемешивания (б) и после термического воздействия с перемешанной имплантацией ионов N+ пленкой углерода (в)

Скачать (434KB)
Метаданные
3. Рис. 2. РФЭ-спектры С1s образца после перемешивания и термического воздействия с глубин 5 (а) и 20 (б) нм

Скачать (326KB)
Метаданные
4. Рис. 3. РФЭ-спектры N1s образца после перемешивания и термического воздействия с глубин 1 (а) и 40 (б) нм

Скачать (318KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Профили распределения титана и углерода после ионно-лучевого перемешивания (1 – Ti, 2 – C) и после термического воздействия (3 – Ti, 4 – C)

Скачать (164KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Профили распределения азота после ионно-лучевого перемешивания (1) и после термического воздействия (2)

Скачать (137KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Профили распределения кислорода после ионно-лучевого перемешивания (1), после термического воздействия образца с перемешанной пленкой углерода (2)

Скачать (137KB)
Метаданные
8. Рис. 7. РФЭ-спектры Ti2p с приповерхностных слоев образца после перемешивания и термической обработки

Скачать (228KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024