Please use this identifier to cite or link to this item:
https://elib.bsu.by/handle/123456789/340574| Title: | Комбинированная электронно-ионно-плазменная обработка нержавеющей стали: структура и свойства |
| Other Titles: | Combined Electron-Ion-Plasma Processing of Stainless Steel: Structure and Properties / Ivanov Yu., Prokopenko N., Petrikova E., Teresov A., Lopatin I., Tolkachev O. |
| Authors: | Иванов, Ю. Ф. Прокопенко, Н. А. Петрикова, Е. А. Тересов, А. Д. Лопатин, И. В. Толкачев, О. С. |
| Keywords: | ЭБ БГУ::ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ТОЧНЫЕ НАУКИ::Физика |
| Issue Date: | 2025 |
| Publisher: | Минск : БГУ |
| Citation: | Взаимодействие излучений с твердым телом : материалы 16-й Междунар. конф., Минск, Беларусь, 22-25 сент. 2025 г. / Белорус. гос. ун-т ; редкол.: В. В. Углов (гл. ред.) [и др.]. – Минск : БГУ, 2025. – С. 255-257. |
| Abstract: | Работа посвящена выявлению и анализу закономерностей изменения элементного и фазового составов, дефектной субструктуры, механических (микротвердость) и трибологических (износостойкость и коэффициент трения) свойств нержавеющей высокохромистой стали, подвергнутой комбинированной обработке, сочетающей напыление тонкой пленки титана, азотирование в условиях элионного нагрева образцов и последующее облучение в вакууме поверхностного слоя интенсивным импульсным электронным пучком субмилисекундной длительности воздействия. Напыление пленки титана на поверхность стали осуществлялось на установке «КВИНТА» вакуумно-дуговым плазменно-ассистированным испарением катода из сплава ВТ1-0. Азотирование стали осуществлялось на установке «ТРИО». Облучение импульсным электронным пучком системы пленка/подложка осуществляли на установке «СОЛО». Показано, что комплексное модифицирование стали 20Х23Н18 приводит к формированию в поверхностном слое толщиной ≈ 30 мкм многоэлементной, многофазной градиентной субмикро- нанокристаллической структуры, представленной твердыми растворами на основе α-, у- и Ɛ-Fe, нитридами титана, хрома и железа, соединением Fe2Ti. Выявлен режим модификации, позволяющий увеличить износостойкость стали в 9.1 раза и микротвердость до 7.0 ГПа, что превышает микротвердость исходной стали в 3.7 раза |
| Abstract (in another language): | The work is devoted to the identification and analysis of patterns of changes in the elemental and phase compositions, defect substructure, mechanical (microhardness) and tribological (wear resistance and friction coefficient) properties of high-chromium stainless steel subjected to complex processing combining the deposition of a thin titanium film, nitriding under conditions of elion heating of samples and subsequent irradiation in a vacuum of the surface layer with an intense pulsed electron beam of submilisecond duration. High-chromium steel AISI 310S, which in the initial state is a polycrystalline aggregate based on у-iron, is used as the research material. Sputtering of a titanium film with a thickness of 1 µm, 3 µm and 5 µm on the steel surface was carried out on the «KVINTA» installation by vacuum-arc evaporation of a cathode made of technically pure titanium grade VT1-0 in the plasma-assisted mode in an argon environment. Nitriding of steel was carried out on the «TRIO» installation with the chamber dimensions of 600x600x600 mm, equipped with a switching unit for the implementation of the elion (electron and ion) processing mode. Nitriding was carried out at a temperature of 793 K for 1 hour. Irradiation with a pulsed electron beam was carried out on the «SOLO» installation equipped with an electron source with a plasma cathode based on a low-pressure pulsed arc discharge with grid stabilization of the cathode plasma boundary and an open anode plasma boundary. It is shown that the complex modification of AISI 310S steel leads to the formation of a multi-element, multiphase gradient submicron-nanocrystalline structure in the surface layer ≈ 30 µm thick, represented by solid solutions based on α-, y- and Ɛ-Fe, titanium, chromium and iron nitrides, and Fe2Ti compound. A modification mode has been identified that allows increasing the wear resistance of steel by 9.1 times and the microhardness to 7.0 GPa, which exceeds the microhardness of the original steel by 3.7 times |
| Description: | Секция 3. Влияние излучений на структуру и свойства материалов = Section 3. Radiation Influence on the Structure and Properties of Materials |
| URI: | https://elib.bsu.by/handle/123456789/340574 |
| ISSN: | 2663-9939 (print) 2706-9060 (online) |
| Sponsorship: | Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (номер: FWRM-2021-0006). |
| Licence: | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Appears in Collections: | 2025. Взаимодействие излучений с твердым телом |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| 255-257.pdf | 138,21 kB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.