CC BY
23
УДК 621.785.53
Doi: 10.31772/2712-8970-2021-22-4-688-699
Для цитирования: Формирование структуры, механических и трибологических свойств высокохромистой стали электронно-ионно-плазменным азотированием / С. П. Ереско, Ю. Ф. Иванов, Е. А. Петрикова и др. // Сибирский аэрокосмический журнал. 2021. Т. 22, № 4. С. 688-699. Doi: 10.31772/2712-8970-2021-22-4-688-699.
For citation: Eresko S. P., Ivanov Yu. F., Petrikova Ye. A., Teresov A. D., Klopotov A. A. Formation of the structure, mechanical and tribological properties of high chrome steel by electronic-ion-plasma nitrogen. Siberian Aerospace Journal. 2021, Vol. 22, No. 4, P. 688-699. Doi: 10.31772/2712-8970-2021-22-4-688-699.
Формирование структуры, механических и трибологических свойств высокохромистой стали
*
электронно-ионно-плазменным азотированием
1** 2 2 2 3
С. П. Ереско , Ю. Ф. Иванов , Е. А. Петрикова , А. Д. Тересов , А. А. Клопотов
1 Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31 2Институт сильноточной электроники СО РАН Российская Федерация, 634055, г. Томск, просп. Академический, 2/3 3Томский государственный архитектурно-строительный университет Российская Федерация, 634002, г. Томск, пл. Соляная, 2 **E-mail: eresko07@mail.ru
Целью настоящей работы является обнаружение закономерностей формирования структуры, механических и трибологических свойств высокохромистой стали, подвергнутой комплексной обработке, сочетающей облучение импульсным электронным пучком и последующее азотирование в плазме газового разряда низкого давления с использованием плазмогенератора с накаленным катодом «ПИНК». Объектом исследования являлась жаропрочная коррозионностойкая сталь аусте-нитного класса марки 20Х23Н18. Актуальность и практическая значимость исследований обусловлены сравнительно низким уровнем твердости и износостойкости сталей данного класса, имеющих широкий спектр применения в современной промышленности, в том числе, в ракетно-космической отрасли. Облучение стали 20Х23Н18 импульсным электронным пучком осуществляли на установке «СОЛО», последующее азотирование - на установке «КВИНТА». Показано, что максимальная микротвердость 19 ГПа (превышает твердость стали перед модифицированием в 11,2 раза и твердость стали после облучения электронным пучком в 8 раз) и минимальный параметр износа к = 0,7х10- мм3/Нхм (меньше параметра износа стали перед модифицированием более чем в 700 раз и меньше параметра износа стали после облучения электронным пучком более чем в 750 раз) наблюдаются на образцах, подвергнутых облучению при плотности энергии пучка электронов 30 Дж/см2, 200 мкс, 3 имп. и последующему азотированию при температуре 793 К в течение 3 ч. Толщина упрочненного слоя составляет 40 мкм. Установлено, что данные образцы имеют в поверхностном слое максимальное (90,6 %) содержание нитридных фаз (нитриды хрома и железа). Установлено, что после азотирования при температуре 723 К в поверхностном слое стали нитриды железа и хрома формируются в виде наноразмерных частиц округлой формы. При температурах азотирования 793 и 873 К в поверхностном слое стали формируется структура
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ и Администрации Томской области в рамках научного проекта № 19-48-700010.
The research was carried out with the financial support of the RFBR and the Administration of the Tomsk region within the framework of the scientific project No. 19-48-700010.
пластинчатого типа, образованная чередующимися параллельными друг другу пластинами нитрида железа и нитрида хрома.
Ключевые слова: комплексная обработка, импульсный электронный пучок, плазма газового разряда, высоколегированная сталь, структура, свойства.
Formation of the structure, mechanical and tribological properties of high chrome steel by electronic-ion-plasma nitrogen
S. P. Eresko1**, Yu. F. Ivanov2, Ye. A. Petrikova2, A. D. Teresov2, A. A. Klopotov3
:Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation 2Institute of High Current Electronics SB RAS 2/3, Academic prospect, Tomsk, 634055, Russian Federation 3Tomsk State University of Architecture and Building 2, Solyanaya square, Tomsk, 634002, RussianFederation E-mail: eresko07@mail.ru
The purpose of this work is to detect the regularities of the formation of the structure, mechanical and tribological properties of high-chromium steel subjected to complex treatment combining irradiation with a pulsed electron beam and subsequent nitriding in a low-pressure gas discharge plasma using a plasma generator with an incandescent cathode "PINK". The object of the study was heat-resistant corrosion-resistant austenitic steel grade AISI310. The relevance and practical significance of the research is due to the relatively low level of hardness and wear resistance of steels of this class, which have a wide range of applications in modern industry, including in the rocket and space industry. Irradiation of AISI 310 steel with a pulsed electron beam was carried out at the SOLO installation, subsequent nitriding (the QUINT installation). It was found that irradiation of samples at an electron beam energy density of 30 J/cm2, 200 microseconds, 3 pulses and subsequent nitriding at a temperature of 793 K for 3 hours led to the following changes in mechanical properties. The maximum microhardness reached values of 19 GPa (exceeds the hardness of steel before modification by 11.2 times and the hardness of steel after electron beam irradiation by 8 times). The wear parameter has changed to values k = 0.7 x10- mm3/Nxm (less than the wear parameter of steel before modification by more than 700 times and less than the wear parameter of steel after electron beam irradiation by more than 750 times). The thickness of the hardened layer is 40 microns. It was found that the samples that have the maximum (90.6 %) content of nitride phases (chromium and iron nitrides) in the surface layer. Shown that after nitriding at a temperature of 723 K in the surface layer of steel, iron and chromium nitrides are formed in the form of nanoscale particles of rounded shape. At nitriding temperatures of 793 K and 873 K, a plate-type structure formed by alternating parallel plates of iron nitride and chromium nitride is formed in the surface layer of steel.
Keywords: complex processing, pulsed electron beam, gas discharge plasma, high-alloy steel, structure, properties.
Введение
Специальные, а также коррозионностойкие и нержавеющие стали являются вторым, после сплавов на основе алюминия, по применению материалом в ракетно-космической отрасли. Сравнительно низкая твердость и износостойкость являются отрицательными характеристиками нержавеющих аустенитных сталей, снижая срок службы изделий из данного материала. Модификация поверхности металлов и сплавов путем комплексной обработки, сочетающей
в различной последовательности насыщение поверхностного слоя атомами газовых элементов (азот, углерод, кислород), напыление тонких пленок различных металлов с последующим перемешиванием под действием высокоэнергетических импульсных электронных пучков, нанесение твердых и сверхтвердых износостойких покрытий и т. д. является одним из наиболее перспективных методов повышения служебных характеристик материала [1-3]. Наиболее распространенным в промышленности ионно-плазменным методом азотирования, в том числе и нержавеющих сталей, является метод, основанный на использовании аномального тлеющего разряда [1; 2; 4; 5]. Преимуществом данного метода является относительная простота как устройств, так и реализации процесса. Основные его недостатки связаны с достаточно большим давлением, при котором он реализуется, что не позволяет проводить эффективную ионную очистку обрабатываемой поверхности в процессе азотирования, существенно увеличивая длительность обработки.
Другой способ получения газовой плазмы с целью проведения процессов химико-термической обработки основан на использовании дуговых разрядов (концентрация плазмы (1015-1018) м-3 в объемах до нескольких м3). Наиболее перспективным на настоящий момент является метод формирования разряда низкого давления с накаленным катодом, который обеспечивает генерацию плазменного потока без микрокапель [6-9]. С использованием комбинированного катода, включающего накаленный и полый катоды в Институте сильноточной электроники СО РАН был разработан плазмогенератор «ПИНК» [9].
В последние годы активно развиваются методы комбинированной обработки поверхности деталей и изделий. Одним из перспективных вариантов комбинированной обработки является использование, дополнительно к азотированию, облучения материала импульсным электронным пучком [10]. Широкое распространение получили электронные источники на основе взры-воэмиссионного катода [11; 12] и с плазменными катодами [13; 14]. Установка «СОЛО» УНУ «УНИКУУМ», которая была использована при исследованиях, рассмотренных в настоящей работе, оснащена электронным источником с плазменным катодом на основе импульсного дугового разряда низкого давления с сеточной стабилизацией границы катодной плазмы и открытой границей анодной плазмы, позволяет генерировать электронный пучок с током до 300 А, энергией электронов до 25 кВ, длительностью импульса (20-200) мкс, плотностью энергии в импульсе до 80 Дж/см2, частотой следования импульсов до 15 с-1 [15-17]. Все параметры можно регулировать плавно и независимо друг от друга. Использование ускоряющего напряжения до 25 кВ не требует наличия дополнительной радиационной защиты.
Цель настоящей работы - обнаружение закономерностей формирования структуры, механических и трибологических свойств высокохромистой стали, подвергнутой комплексной обработке, сочетающей облучение импульсным электронным пучком и последующее азотирование в плазме газового разряда низкого давления с использованием плазмогенератора с накаленным катодом «ПИНК».
Материал и методики исследования
Материалом исследования являлись образцы стали 20Х23Н18 (аналог США АК1 310). Образцы имели форму пластинок размерами (15x15x5) мм. Облучение стали осуществляли на установке «СОЛО» [17] (18 кэВ, (10 и 30) Дж/см2, 200 мкс, 3 имп., 0,3 с-1, остаточное давление аргона 0,02 Па). Азотирование (723-873 К, 1-5 ч) проводили на установке «КВИНТА», оснащенной плазмогенератором «ПИНК». Исследования структуры и фазового состава материала осуществляли методами сканирующей и просвечивающей дифракционной электронной микроскопии, рентгеноструктурного анализа. Свойства модифицированного слоя характеризовали микротвердостью и износостойкостью.
Результаты исследования и обсуждение
Показано, что облучение стали импульсным электронным пучком приводит к существенному преобразованию структуры поверхностного слоя стали. При плотности энергии пучка электронов 10 Дж/см2 (200 мкс, 3 имп.), во-первых, в пределах одного зерна выявляется несколько систем микродвойникования (рис. 1, а); во-вторых, увеличивается количество изгибных контуров экстинкции, что свидетельствует об увеличении амплитуды внутренних полей напряжений и росте количества концентраторов напряжений (рис. 1, б); в-третьих, в 1,5 раза (относительно исходного состояния) увеличивается скалярная плотность дислокаций.
Рис. 1. Структура поверхностного слоя стали, облученной импульсным электронным пучком (10 Дж/см , 200 мкс, 3 имп.) Fig. 1. Structure of the surface layer of steel irradiated with a pulsed electron beam (10 J/cm2, 200 microseconds, 3 pulses).
Увеличение плотности энергии пучка электронов до 30 Дж/см2 приводит к плавлению поверхностного слоя и формированию структуры ячеистой кристаллизации (рис. 2, а).
Рис. 2. Структура поверхностного слоя стали, облученной импульсным электронным пучком (30 Дж/см2, 200 мкс, 3 имп.)
Fig. 2. Structure of the surface layer of steel irradiated with a pulsed electron beam (30 J/cm , 200 microseconds, 3 pulses)
Размер ячеек изменяется в пределах 300-400 нм. В объеме ячеек присутствует дислокационная субструктура (рис. 2, б). Скалярная плотность дислокаций 2,3-1010 см 2, т. е. ниже скалярной плотности дислокаций поверхностного слоя стали, облученной электронным пучком в режиме твердофазной модификации материала (10 Дж/см2, 200 мкс, 3 имп.). Вдоль границ и в стыках границ ячеек кристаллизации выявляются частицы второй фазы. Анализ микроэлектронограмм позволяет утверждать, что данные частицы являются преимущественно карбидом хрома.
Установлено методами рентгеноструктурного анализа, что независимо от режима облучения и последующего азотирования в поверхностном слое стали формируется многофазная поликристаллическая структура (рис. 3). Основными фазами исследуемых образцов являются a-Fe и y-Fe, а также нитрид железа состава Fe4N и нитрид хрома состава CrN. Максимальное (90,6 %) содержание нитридных фаз выявлено в поверхностном слое стали, прошедшей предварительную обработку импульсным электронным пучком (30 Дж/см2, 200 мкс, 3 имп.) и последующее азотирование при 793 К в течение 3 ч.
20, град.
Рис. 3. Участок рентгенограммы образца стали 20Х23Н18, подвергнутой комплексной обработке (30 Дж/см2, 200 мкс, 3 имп. + 793 К, 3 ч)
Fig. 3. X-ray section of a AISI 310 steel sample subjected to complex treatment (30 J/cm2, 200 microseconds, 3 puises + 793 K, 3 hours)
Морфологию фаз и дефектную субструктуру модифицированного слоя стали 20Х23Н18 изучали методами просвечивающей электронной дифракционной микроскопии (прибор JEM 2100F, JEOL). На рис. 4, а приведено электронно-микроскопическое изображение структуры поперечного сечения поверхностного слоя образца стали, подвергнутой комплексной обработке (30 Дж/см2, 200 мкс, 3 имп. + 793 К, 3 ч). Отчетливо видно, что формирующаяся структура является многослойной. Выявляются поверхностный слой (рис. 4, слой № I), имеющий столбчатую (пластинчатую) структуру, переходный слой (рис. 4, слой № II), имеющий наноразмерную структуру зеренного типа, и слой термо-диффузионного влияния (рис. 4, слой № III), имеющий структуру зеренного типа с наноразмерными частицами второй фазы. Толщина слоя I достигает 3,5-4 мкм, толщина слоя II - 0,35-0,45 мкм; толщина слоя III - «35 мкм. Методами микродифракционного анализа с использованием темнопольной методики установлено, что поверхностный слой стали сформирован чередующимися пластинами нитридов железа и хрома. Данный тип структуры формируется после азотирования при температурах 793 и 873 К. Азотирование при температуре 723 К приводит к формированию в поверхностном слое стали многофазной зеренной структуры субмикронных размеров (рис. 5). В объеме зерен наблюдаются нанораз-мерные (5-12 нм) включения нитридов железа и хрома.
Механические (микротвердость) и трибологические (износостойкость при сухом трении) испытания образцов стали 20Х23Н18, подвергнутой комплексной обработке, позволили выявить для каждой из температур азотирования режимы модифицирования, показавшие наилучшие свойства. Наиболее высокий комплекс свойств выявлен у образцов, подвергнутых облучению (30 Дж/см2, 200 мкс, 3 имп.) и последующему азотированию (793 К, 3 ч). Толщина упрочненного слоя данных образцов составляет 40 мкм, твердость на поверхности модифицирования
19 ГПа (превышает твердость стали перед модифицированием в 11,2 раза и твердость стали после облучения импульсным электронным пучком в 8 раз); параметр износа (величина, обратная износостойкости) - 0,7х10"6 мм3/Нхм (меньше параметра износа стали перед модифицированием, равного 495х10^ мм3/Нхм, более чем в 700 раз и меньше параметра износа стали после облучения электронным пучком, равного 520х10-6 мм3/Нхм, более чем в 750 раз).
Анализ изотермических сечений тройных диаграмм систем Сг-Бе-К, Сг-№-К Бе-М-К и Сг-Бе-№ позволил установить, что в системе Бе-М-К существует узкая область твердого раствора на основе фазы у(Бе, N1), а в системе Сг-Бе-№ - обширная область трехкомпонентного твердого раствора (Сг, Бе, N1) (рис. 6) [21]. Все это позволило предположить, что в четырех-компонентной системе Сг-Бе-М-К возможно образование четырехкомпонентного твердого раствора (Сг, Бе, N1, К) на основе у(Бе, N1) фазы.
Следует отметить, что представленный в данной статье метод модификации поверхности металлов и сплавов интенсивным импульсным электронным пучком, позволяющий значительно улучшить физико-механические свойства поверхностных слоев металлов и сплавов, достаточно подробно рассмотрен в работах [22-28].
Рис. 4. Электронно-микроскопическое изображение структуры поперечного сечения образца стали 20Х23Н18, подвергнутой комплексной обработке (30 Дж/см2, 200 мкс, 3 имп. + 793 К, 3 ч); изображение, полученное методами STEM
Fig. 4. Electron microscopic image of the cross-sectional structure of a AISI 310 steel sample subjected to complex processing (30 J/cm , 200 microseconds, 3 pulses. + 793 K, 3 hours); image obtained by STEM methods
Рис. 5. Электронно-микроскопическое изображение структуры поперечного сечения образца стали 20Х23Н18, подвергнутой комплексной обработке (30 Дж/см2, 200 мкс, 3 имп. + 723 К, 3 ч)
Fig. 5. Electron microscopic image of the cross-sectional structure of a AISI 310 steel sample subjected to complex processing (30 J/cm , 200 microseconds, 3 pulses. + 723 K, 3 hours)
Рис. 6. Изотермические сечения тройных систем Cr-Fe-N [18], Cr-Ni-N [19], Fe-Ni-N [20] и Cr-Fe-Ni [21]
Fig. 6. Isothermal sections of triple systems Cr-Fe-N [18], Cr-Ni-N [19], Fe-Ni-N [20] и Cr-Fe-Ni [21]
Заключение
Комплексным методом, совмещающим в определенной последовательности облучение импульсным электронным пучком и азотирование в плазме газового разряда низкого давления с использованием плазмогенератора с накаленным катодом «ПИНК», осуществлена обработка поверхности образцов стали 20Х23Н18. Установлено, что после азотирования при температуре 723 К в поверхностном слое облученных образцов стали нитриды железа и хрома формируются в виде наноразмерных частиц округлой формы. При температурах азотирования 793 и 873 К в поверхностном слое стали формируется структура пластинчатого типа, образованная чередующимися параллельными друг другу пластинами нитрида железа и нитрида хрома. Показано, что максимальная микротвердость, 19 ГПа (превышает твердость стали перед модифицированием в 11,2 раза и твердость стали после облучения электронным пучком в 8 раз) и минимальный параметр износа, k = 0,7х10-6 мм3/Нхм (меньше параметра износа стали перед модифицированием более чем в 700 раз и меньше параметра износа стали после облучения электронным пучком более чем в 750 раз), наблюдаются на образцах, подвергнутых облучению при плотности энергии пучка электронов 30 Дж/см2, 200 мкс, 3 имп. и последующему азотированию при температуре 793 К в течение 3 ч. Толщина упрочненного слоя составляет 40 мкм. Установлено, что образцы, продемонстрировавшие наиболее высокие значения твердости и износостойкости, имеют в поверхностном слое максимальное (90,6 %) содержание нитридных фаз (нитриды хрома и железа).
Библиографические ссылки
1. Ионная химико-термическая обработка сплавов / Б. Н. Арзамасов, А. Г. Братухин, Ю. С. Елисеев, Т. А. Панайоти. М. : МГТУ, 1999. 400 с.
2. Берлин Е. В., Коваль Н. Н., Сейдман Л. А. Плазменная химико-термическая обработка поверхности стальных деталей. М. : Техносфера, 2012. 464 с.
3. Эволюция структуры поверхностного слоя стали, подвергнутой электронно-ионно-плазменным методам обработки / Н. Н. Коваль, Ю. Ф. Иванова и др. Томск : НТЛ, 2016. 304 с.
4. Lie Sh., Liang W., Yizuo W., Chunhua W. Plasma nitriding of AISI 304 austenitic stainless steel with pre-shot penning // Surface and Coatings Technology. 2010. Vol. 204, No. 20, P.3222-3227.
5. Mirjani M., Shafyei A., Ashrafizadeh F. Plasma and gaseous nitrocarburizing of C60W steel for tribological applications // Vacuum. 2009. Vol. 83, No. 7, P. 1043-1048.
6. Meletis E. I. Intensified plasma-assisted processing: science and engineering // Surface and Coatings Technology // Surface and Coatings Technology. 2002. Vol. 149, No. 2-3, P. 95-113.
7. Wei R., Benn C. R., Cooper C. V. High Intensity Plasma Ion Nitriding of AerMet 100 Marten-sitic Steel // Plasma Process. Polym. 2007. Vol. 4, No. 1, P. 700-706.
8. A new high-temperature plasma immersion ion implantation system with electron heating / R. M. Oliveira, J. A. N. Goncalves, M. et al. Ueda // Surface and Coatings Technology. 2010. Vol. 204, No. 18-19. P. 3009-3012.
9. Генерация объемной плазмы дуговым разрядом с накаленным катодом / П. М. Щанин, Н. Н. Коваль, И. М. Гончаренко, С. В. Григорьев // Физика и химия обработки материалов. 2001. № 3. С. 16-19.
10. Грибков В. А., Григорьев Ф. И., Калин Б. А. Перспективные радиационно-пучковые технологии обработки материалов. М. : Круглый стол, 2001. 528 с.
11. Nazarov D. S., Ozur G. E., Proskurovsky D. I. Production of Low-Energy, High-Current Electron Beams in a Reflected Discharge Plasma-Anode Gun // Proc. of 11th IEEE Int. Pulsed Power Conference. Baltimore. USA. 1997. Vol. II. P. 1335-1340.
12. Engelko V., Mueller G., Bluhm H. Influence of particle fluxes from target on characteristics of intense electron beams // Vacuum. 2001. Vol. 62/2-3. P. 97-103.
13. Источники заряженных частиц с плазменным эмиттером / Н. В. Гаврилов, В. И. Гуше-нец, Н. Н. Коваль др. Екатеринбург : УИФ Наука, 1993. 148 c.
14. Effect of intensified emission during the generation of a submillisecond low-energy electron beam in a plasma-cathode diode / S. V. Grigoriev, N. N. Koval, V. N. Devjatkov, A. D. Teresov // Proc. 9th Intern. Conf. On Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows. Tomsk. 2008. P. 19-22.
15. Koval N. N., Ivanv Yu. F. Nanostructuring of surfaces of metalloceramic and ceramic materials by electron-beams // Russian Physics Journal. 2008. Vol. 51. P. 505-516.
16. Complex electron-ion-plasma treatment of titanium: methods, structure, properties / Yu. F. Ivanov, O. V. Krysina, E. A. Petrikova et al. // High Temperature Material Processes. 2017. Vol. 21(1). P. 53-64.
17. Коваль Н. Н., Иванова Ю. Ф. Электронно-ионно-плазменная модификация поверхности цветных металлов и сплавов. Томск : НТЛ, 2016. 312 с.
18. Raghavan V. The Cr-Fe-N System in Phase Diagrams of Ternary Iron Alloys // Indian Inst. Metals, Calcutta. 1987. Vol. 1. Р. 171-182.
19. Hertzman S. A. Study of Equilibria in the Fe-Cr-Ni-Mo-C-N System at 1273 K // Metallurgical Transactions, Section A: Physical Metallurgy and Materials Science. 1987. Vol. 18. Р. 1767-1778.
20. Frisk K. A. Thermodynamic Evaluation of the Fe-Ni-N System // Z. Metallkd. 1991. No. 82. Р.59-66.
21. Lee B.-J. A. Thermodynamic Evaluation of the Fe-Cr-Ni System // J. Korean Inst. Met. 1993 Vol. 31. Р. 480-489.
22. Структурно-фазовое состояние и свойства заэвтектического силумина, обработанного импульсным электронным пучком / Ю. Ф. Иванов, С. П. Ереско, А. А. Клопотов и др. // Сибирский аэрокосмический журнал. 2021. Т. 22, № 2. С. 371-382.
23. Структурно-фазовые состояния наноструктурированных поверхностных слоев титана ВТ1-0 после комбинированной электронно-ионно-плазменной обработки / Ю. Ф. Иванов, А. Д. Тересов, В. Е. Громов и др. // Решетневские чтения : материалы XVIII Междунар. науч. конф. / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2014. Ч. 1. С. 291-293.
24. Особенности структурно-фазового состояния на поверхности силумина, сформированного методами электронно-ионно-плазменной обработки / Ю. Ф. Иванов, С. П. Ереско, А. А. Клопотов и др. // Решетневские чтения : материалы XXI Междунар. науч. конф. / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2017. Ч. 1. С. 615-617.
25. Разработка комбинированного электронно-ионно-плазменного метода формирования многофазных субмикро-наноразмерных сплавов на основе алюминия / Ю. Ф. Иванов, С. П. Ереско, Ю. X. Ахмадеев и др. // Решетневские чтения : материалы XVIII Междунар. науч. конф. / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2018. Ч. 1. С. 490-492.
26. Многоцикловое поверхностное легирование силумина титаном / Ю. Ф. Иванов, А. А. Клопотов, С. П. Ереско и др.// Решетневские чтения : материалы XXIII Междунар. науч.-практ. конф. / СибГУ им. М. Ф. Решетнева. Красноярск, 2019. Ч. 1. С. 526-528.
27. Разработка комбинированного электронно-ионно-плазменного метода формирования многофазных субмикро-наноразмерных сплавов на основе алюминия / Ю. Ф. Иванов, С. П. Ереско, Ю. Х. Ахмадеев и др. // Сибирский журнал науки и технологий. 2019. Т. 20, № 1. C. 88-98.
28. Комплексный электронно-ионно-плазменный метод азотирования высоколегированной стали / С. П. Ереско, Ю. Ф. Иванов, Е. А. Петрикова и др. // Решетневские чтения : материалы XXV Междунар. науч.-практ. конф. / СибГУ им. М. Ф. Решетнева. Красноярск, 2021. Ч. 1. С. 555-557.
References
1. Arzamasov B. N., Bratuhin A. G., Eliseev Ju. S., Panajoti T. A. Ionnaya himiko-termicheskaya obrabotka splavov [Ionic chemical-thermal treatment of alloys]. Moscow, MGTU Publ., 1999, 400 p.
2. Berlin E. V., Koval' N. N., Sejdman L. A. Plazmennaya himiko-termicheskaja obrabotka poverhnosti stal'nyh detaley [Plasma chemical-thermal surface treatment of steel parts]. Moscow, Tehnosfera Publ., 2012, 464 p.
3. Kovalja N. N., Ivanova Ju. F. Jevolyuciya struktury poverhnostnogo sloja stali, podvergnutoy elektronno-ionno-plazmennym metodam obrabotki [Evolution of the structure of the surface layer of steel subjected to electron-ion-plasma processing methods]. Tomsk, NTL Publ., 2016, 304 p.
4. Lie Sh., Liang W., Yizuo W., Chunhua W. Plasma nitriding of AISI 304 austenitic stainless steel with pre-shot penning. Surface and Coatings Technology. 2010, Vol. 204, No. 20, P. 3222-3227.
5. Mirjani M., Shafyei A., Ashrafizadeh F. Plasma and gaseous nitrocarburizing of C60W steel for tribological applications. Vacuum. 2009, Vol. 83, No. 7, P. 1043-1048.
6. Meletis E. I. Intensified plasma-assisted processing: science and engineering. Surface and Coatings Technology. 2002, Vol. 149, No. 2-3, P. 95-113.
7. Wei R., Benn C. R., Cooper C. V. High Intensity Plasma Ion Nitriding of AerMet 100 Marten-sitic Steel. Plasma Process. Polym. 2007, Vol. 4, No. 1, P. 700-706.
8. Oliveira R. M., Goncalves J. A. N., Ueda M., Rossi J. O., Rizzo P. N. A new high-temperature plasma immersion ion implantation system with electron heating. Surface and Coatings Technology. 2010, Vol. 204, No. 18-19, P. 3009-3012.
9. Shhanin P. M., Koval' N. N., Goncharenko I. M., Grigor'ev S. V. [Generation of volumetric plasma by an arc discharge with an incandescent cathode]. Fizika i himiya obrabotki materialov. 2001, No. 3, P. 16-19 (In Russ.).
10. Gribkov V. A., Grigoriev F. I., Kalin B. A. Perspektivnye radiacionno-puchkovye tehnologii obrabotki materialov [Promising radiation-beam technologies of materials processing]. Moscow, Kruglyy stol Publ., 2001, 528 p.
11. Nazarov D. S., Ozur G. E., Proskurovsky D. I. Production of Low-Energy, High-Current Electron Beams in a Reflected Discharge Plasma-Anode Gun. Proc. of 11th IEEE Int. Pulsed Power Conference. Baltimore, USA, 1997, Vol. II, P. 1335-1340.
12. Engelko V., Mueller G., Bluhm H. Influence of particle fluxes from target on characteristics of intense electron beams. Vacuum. 2001, Vol. 62/2-3, P. 97-103.
13. Gavrilov N. V., Gushenec V. I., Koval' N. N. Istochniki zaryazhennyh chastic s plazmennym emitterom [Sources of charged particles with a plasma emitter]. Ekaterinburg, UIF Nauka Publ., 1993, 148 p.
14. Grigoriev S. V., Koval N. N., Devjatkov V. N., Teresov A. D. Effect of intensified emission during the generation of a submillisecond low-energy electron beam in a plasma-cathode diode. Proc. 9th Intern. Conf. On Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows. Tomsk, 2008, P.19-22.
15. Koval N. N., Ivanv Yu. F. Nanostructuring of surfaces of metalloceramic and ceramic materials by electron-beams. Russian Physics Journal. 2008, Vol. 51, P. 505-516.
16. Ivanov Yu. F., Krysina O. V., Petrikova E. A. et al. Complex electron-ion-plasma treatment of titanium: methods, structure, properties. High Temperature Material Processes. 2017, Vol. 21(1), P.53-64.
17. Koval N. N., Ivanov Yu. F. Jelektronno-ionno-plazmennaja modifikacija poverhnosti cvetnyh metallov i splavov [Electron-ion-plasma modification of the surface of non-ferrous metals and alloys]. Tomsk, NTL Publ., 2016, 312 p.
18. Raghavan V. The Cr-Fe-N System in Phase Diagrams of Ternary Iron Alloys. Indian Inst. Metals, Calcutta. 1987, Vol. 1, Р. 171-182.
19. Hertzman S. A. Study of Equilibria in the Fe-Cr-Ni-Mo-C-N System at 1273 K. Metallurgical Transactions, Section A: Physical Metallurgy and Materials Science. 1987, Vol. 18, Р. 1767-1778.
20. Frisk K. A. Thermodynamic Evaluation of the Fe-Ni-N System. Z. Metallkd. 1991, No. 82, Р.59-66.
21. Lee B.-J. A. Thermodynamic Evaluation of the Fe-Cr-Ni System. J. Korean Inst. Met. 1993, Vol. 31, Р. 480-489.
22. Ivanov Yu. F., Yeresko S. P., Klopotov A. A., Rygina M. Ye., Petrikova Ye. A., Teresov A. D. [Structural-phase state and properties of hypereutectic silumin treated with a pulsed electron beam]. Sibirskiy aerokosmicheskiy zhurnal. 2021, Vol. 22, No. 2, P. 371-382 (In Russ.).
23. Ivanov Yu. F., Teresov A. D., Gromov V. Ye., Budovskikh Ye. A., Klopotov A. A. [Structural-phase states of nanostructured surface layers of VT1-0 titanium after combined electron-ion-plasma treatment]. Reshetnevskiye chteniya: materialy XVIIIMezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii. Krasnoyarsk, 2014, Ch. 1, P. 291-293 (In Russ.).
24. Ivanov Yu. F., Yeresko S. P., Klopotov A. A., Petrikova Ye. A., Gromov V. Ye. [Features of the structural-phase state on the surface of silumin, formed by methods of electron-ion-plasma treatment]. Reshetnevskiye chteniya: materialy XXIMezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii. Krasnoyarsk, 2017. Ch. 1, P. 615-617 (In Russ.).
25. Ivanov Yu. F., Yeresko S. P., Akhmadeyev Yu. X., Lopatin I. V., Klopotov A. A. [Development of a combined electron-ion-plasma method for the formation of multiphase submicro-nanosized alloys based on aluminum]. Reshetnevskiye chteniya: materialy XVIII Mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii. Krasnoyarsk, 2018, Ch. 1, P. 490-492 (In Russ.).
26. Ivanov Yu. F., Klopotov A. A., Yeresko S. P., Petrikova Ye. A., Lopatin I. V. [Multicycle surface alloying of silumin with titanium]. Reshetnevskiye chteniya: materialy XXIII Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii. Krasnoyarsk, 2019, Ch. 1, P. 526-528 (In Russ.).
27. Ivanov Yu. F., Yeresko S. P., Akhmadeyev Y. K., Lopatin I. V., Klopotov A. A. [Development of a combined electron-ion-plasma method for the formation of multiphase submicro-nanoscale alloys based on aluminum]. Sibirskiy zhurnal nauki i tekhnologiy. 2019, Vol. 20, No. 1. P. 88-98 (In Russ.).
28. Yeresko S. P., Ivanov Yu. F., Petrikova Ye. A., Teresov A. D., Klopotov A. A. [Complex electron-ion-plasma method of nitriding high-alloy steel]. Reshetnevskiye chteniya : мaterialy XXVMezhdunarodnoy konferentsii. Krasnoyarsk, 2021, Ch. 1, P. 555-557 (In Russ.).
Ереско С. П., Иванов Ю. Ф., Петрикова Е. А., Тересов А. Д., Клопотов А. А., 2021
Ереско Сергей Павлович - доктор технических наук, заслуженный изобретатель Российской Федерации, член-корреспондент Академии наук ВШ РФ, профессор, профессор кафедры основ конструирования машин; Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева. Е-ша11: еге8ко07@шаИ.ги.
Иванов Юрий Федорович - доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник; Институт сильноточной электроники Сибирского отделения Российской академии наук. Е-шаП: yuf155@mail.ru.
Петрикова Елизавета Алексеевна - младший научный сотрудник; Институт сильноточной электроники Сибирского отделения Российской академии наук. Е-шаП: ре1г1коуа@орее.Ьсе1.18с.ги.
Тересов Антон Дмитриевич - старший научный сотрудник; Институт сильноточной электроники Сибирского отделения Российской академии наук. Е-шаП: tad514@yandex.ru.
Клопотов Анатолий Анатольевич - доктор физико-математических наук, профессор, профессор кафедры прикладной механики и материаловедения; Томский государственный архитектурно-строительный университет. Е-шаП: klopotovaa@tsuab.гu.
Eresko Sergei Pavlovich - Dr. Sc., Professor; Reshetnev Siberian State University of Science and Teclmology. E-mail: eresko07@mail.ru.
Ivanov Yurii Fedorovick - Dr. Sc., Chief Researcher; Institute of High Current Electronics of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences. E-mail: yufi55@mail.ru.
Petrikova Elizaveta Alekseevna - Junior Researcher; Institute of High-Current Electronics of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences. E-mail: petrikova@opee.hcei.tsc.ru.
Teresov Anton Dmitrievich - Senior Researcher; Institute of High-Current Electronics of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences. E-mail: tad514@yandex.ru.
Klopotov Anatolii Anatolevich - Dr. Sc., Professor; Tomsk State University of Architecture and Building. Email: klopotovaa@tsuab.ru.
