Структурно-фазовые состояния поверхностного слоя сплава Al-Si после электронно-ионно-плазменной обработки
А.А. Клопотов2, Ю.Ф. Иванов1,3, Е.А. Петрикова3, А.Д. Тересов3, В.Е. Громов4, Е.А. Будовских4
1 ФГБОУ ВПО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»
2 ФГБОУ ВПО «Томский государственный архитектурно-строительный университет»
3 ФГБУН «Институт сильноточной электроники СО РАН»
4 ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет»
DOI: 10.26456/pcascnn/2014.6.162
Оригинальная статья
Аннотация: Представлены результаты модифицирования поверхности силумина комбинированным методом, сочетающим облучение плазмой, формирующейся при электрическом взрыве токопроводящего материала с последующей обработкой импульсным электронным пучком. Выявлено формирование многослойной многофазной субмикро- и наноразмерной структуры, обладающей высокими механическими и трибологическими свойствами. Полученные результаты обсуждены с позиций термодинамики.
Ключевые слова: силумин, электровзрывное легирование, высокоинтенсивный импульсный электронный пучок, структура, свойства, диаграмма состояния
- Клопотов Анатолий Анатольевич – д.ф.-м.н., в.н.с., профессор, ФГБОУ ВПО «Томский государственный архитектурно-строительный университет»
- Иванов Юрий Федорович – д.ф.-м.н., профессор кафедры наноматериалов и нанотехнологий, ФГБОУ ВПО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет», в.н.с. лаборатории плазменной эмиссионной электроники ФГБУН «Институт сильноточной электроники СО РАН»
- Петрикова Елизавета Алексеевна – аспирант, инженер лаборатории плазменной эмиссионной электроники, ФГБУН «Институт сильноточной электроники СО РАН»
- Тересов Антон Дмитриевич – ведущий электроник, ФГБУН «Институт сильноточной электроники СО РАН»
- Громов Виктор Евгеньевич – д.ф.-м.н., профессор, заведующий кафедрой физики, ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет»
- Будовских Евгений Александрович – д.т.н., профессор кафедры физики, ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет»
Ссылка на статью:
Клопотов, А.А. Структурно-фазовые состояния поверхностного слоя сплава Al-Si после электронно-ионно-плазменной обработки / А.А. Клопотов, Ю.Ф. Иванов, Е.А. Петрикова, А.Д. Тересов, В.Е. Громов, Е.А. Будовских // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2014. - Вып. 6. - С. 162-170. DOI: 10.26456/pcascnn/2014.6.162. ⎘
Полный текст: загрузить PDF файл
Библиографический список:
1. Багаутдинов, А.Я. Физические основы электровзрывного легирования металлов и сплавов / А.Я. Багаутдинов, Е.А. Будовских, Ю.Ф. Иванов, В.Е. Громов. – Новокузнецк: СибГИУ, 2007. – 301 с.
2. Yoshikawa, T. Thermodynamic properties of B in molten Si and phase relations in the Si-Al-B system / T. Yoshikawa, K. Morita // Materials Transaction. – 2005. – V. 46. – № 6. – P. 1335-1340.
3. Brukl, C. The crystal structure of TiSi , ( )2 Ti Al Si , and ( )2 Mo Al Si , / C. Brukl, H. Nowotny, O. Schob, F. Benesovsky // Monatshefte fuer Chemik. – 1961. – V. 92. – P. 781-788.
4. Fjellstedt, J. Experimental and theoretical study of the Al − rich corner in the ternary Al Ti B − − system and reassessment of the Al − rich side of the binary Al B− phase diagram / J.Fjellstedt, A.E.W. Jarfors // Zeitschrift fur Metallkdunde. – 2001. – Bd. 92. – № 6. – S. 563-571.
5. Самсонов, Г.В. Силициды и их использование в технике / Г.В. Самсонов. – Киев: АН УССР, 1959. – 204 с.
6. Серебрякова, Т.И. Высокотемпературные бориды / Т.И Серебрякова, В.А. Неронов, П.Д. Пешев. – М: Металлургия, 1991. – 368 c.
7. Лякишев, Н.П. Диаграммы состояния двойных металлических систем: в 3 т. / Н.П. Лякишев. – М.: Машиностроение, 1996. – Т. 1. – 992 с.; 1997. – Т. 2. – 1024 с.; 2000. – Т. 3. – 448 с.
8. Candioto, K.C. Rapid solidification and phase stability evaluation of Ti Si B − − alloys / K.C.Candioto, C.A. Nunes, G.C. Coelho // Journal of Alloys and Compounds. – 2011. – V. 509. – I. 17. – P. 5263-5268.
9. Alfeu, S.R. Ti6Si2B, a new ternary phase in the Ti Si B − − system / S.R. Alfeu, C.A. Nunes, R. Geovani, P.A. Suzuki, C. Gilberto // Intermetallics. – 2004. – V. 12. – I. 5. – P. 487-491.
10. Корнилов И.И. Металлиды и взаимодействие между ними / И.И. Корнилов. – М.: Наука, 1964. – 180 с.
11. Xie, Y.Q. Atomic states, potential energies, volumes, stability and brittleness of ordered FCC Ti Al − − type alloys / Y.Q. Xie, H.J. Peng, X.B. Liu, K. Peng // Physica B: Condensed Matter. – 2005. – V. 362. – I. 1-4. – P. 1-17.
12. Kainuma, R. Phase stability and interdiffusivity of the 0 L1 − based ordered phases in Al − rich portion of the Ti Al − binary system / R. Kainuma, J. Sato, I. Ohnuma, K Ishida. // Intermetallics. – 2005. – V. 13. – I. 7. – P. 784-791.
13. Sahu, P. Lattice imperfections in intermetallic Ti Al − alloys: an X-ray diffraction study of the microstructure by the Rietveld method / P. Sahu // Intermetallics. – 2006. – V. 14. – I. 2. – P. 180-188.
14. Hayashi, K. Metastable region of Al Ti 5 3 single-phase in time-temperature transformation (TTT) diagram of Ti − 62.5 at.% Al single crystal / K. Hayashi, T. Nakano, Y. Umakoshi // Intermetallics. – 2002. – V. 10. – I. 8. – P. 771-781.
15. Барабаш, О.М. Кристаллическая структура металлов и сплавов / О.М. Барабаш, Ю.Н. Коваль. – Киев: Наукова думка, 1986. – 598 с.
16. Stein, F. Tem and DTA study on the stability of Al Ti 5 3 − and 2 h Al Ti − −superstructures in aluminium-rich TiAl alloys / F. Stein, L. C. Zhang, G. Sauthoff, M. Palm // Acta Materialia. – 2001. – V. 49. – I. 15. – P. 2919–2932.
17. Смитлз, К.Дж. Металлы / К.Дж. Смитлз. – М.: Металлургия, 1980. – 447 с.
18. Маделунг, О. Физика твердого тела. Локализованные состояния / О. Маделунг. – М.: Мир, 1985. – 320 с.
19. Ma, X. Thermodynamic assessment of the Ti B− system /X. Ma, C. Li, Z. Du, W. Zhang // Journal of Alloys and Compounds. – 2004. – V. 370. – I. 1-2. – P. 149-158.
20. Witusiewicz, V.T. The Al B Nb Ti −− − system III. Thermodynamic re-evaluation of the constituent binary system Al Ti − / V.T. Witusiewicz, A.A. Bondar, U. Hecht, S. Rex, T. Ya. Velikanova // Alloys and Compounds. – 2008. – V. 465. – I. 1-2. – P. 64-77.
21. Моисеев, Г.К. Стандартные энтальпии образования родственных соединений в системах металл - бор/ Г.К. Моисеев, А.Л. Ивановский // Известия Челябинского научного центра. – 2005. – Вып. 3 (29). – С. 5-9.
22. Chen, H.M. Thermodynamic assessment of the B C Si − − system / H.M. Chen, H.Y. Qi, F. Zheng, L.B. Liu, Z.P. Jin. // Journal of Alloys and Compounds. – 2009. – V. 481. – I. 1-2. – P. 182-189.
23. Luo, Q. Experimental investigation and thermodynamic calculationof the Al Si Ti − − system in Al-rich corner / Q. Luo, Q. Li, J.-Y. Zhang, S.-L. Chen, K.-C. Chou // Journal of Alloys and Compounds. – 2014. – V. 602. – P. 58-65.