Повышение эксплуатационных свойств деталей из стали 30ХГСН2А имплантацией ионами монотектонического сплава меди со свинцом, легированного оловом, висмутом и алюминием тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.09, кандидат технических наук Лукьяненко, Елена Владимировна

• Лукьяненко, Елена Владимировна
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Лукьяненко, Елена Владимировна

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава 1.СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Характеристика деталей и условий их эксплуатации в

5

11

16

нагруженных парах трения

1.2. Механизмы модификации поверхности сталей при ионной имплантации

1.2.1 Ионная имплантация как метод повышения износостойкости

сталей

1.2.2. Влияние ионной имплантации на механические свойства сталей

1.2.3. Влияние ионной имплантации на коррозионные свойства металлов и сплавов

1.3. Структурно-фазовые превращения в сталях под действием ионной имплантации

1.4. Особенности имплантации стали 30ХГСН2А ионами монотектического сплава меди со свинцом

1.5. Цель и задачи исследований

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Химический состав и механические свойства стали 30ХГСН2А

2.2. Оборудование для ионной имплантации

2.3. Методика контактного легирования для получения материалов катода имплантера из несмешивающихся компонентов

2.4. Образцы и оборудование для испытаний на усталость

2.5. Образцы и оборудование для испытаний на износ

2.6. Измерение микро и нанотвердости поверхностных слоев

29

32

40

42

45 47

59 61

2.7. Коррозионные испытания имплантированных образцов

2.7.1. Испытание на общую коррозию в камере соляного тумана

2.7.2. Определение скорости коррозии в растворе кислоты

2.8. Методы исследования структуры имплантированного слоя

2.8.1. Металлографический анализ

2.8.2. Сканирующий электронный микроскоп

2.8.3. Просвечивающая электронная микроскопия

2.8.4. Рентгеноструктурный анализ

2.9. Исследование поверхностных слоев методом вторичной ионной масс-спектроскопии (ВИМС)

Глава 3. ВЛИЯНИЕ ИМПЛАНТАЦИИ ИОНОВ МОНОТЕКТИЧЕСКОГО СПЛАВА МЕДИ СО СВИНЦОМ, ДОПОЛНИТЕЛЬНО ЛЕГИРОВАННОГО АЛЮМИНИЕМ, ОЛОВОМ И ВИСМУТОМ НА СВОЙСТВА СТАЛИ 30ХГСН2А

3.1. Состав и структура материала катодов имплантера

3.2. Ионная имплантация стали 30ХГСН2А

3.3.Результаты испытаний на микротвердость, нанотвердость и модуль упругости

3.4. Результаты испытаний образцов из стали 30ХГСН2А на усталость

3.5. Влияние ионной имплантации на износостойкость и коэффициент трения

3.6. Исследование коррозионной стойкости стали 30ХГСН2А до и после ионной имплантации

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ

Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРНО-ФАЗОВОГО СОСТОЯНИЯ МОДИФИЦИРОВАННЫХ СЛОЕВ И КОНЦЕНТРАЦИОННЫХ ПРОФИЛЕЙ ВНЕДРЕННЫХ

66 66 68

69

70

71 73

78

78 83

90

104

108

ЭЛЕМЕНТОВ

4.1. Анализ концентрационных профилей распределения ионов меди, свинца, олова, алюминия, висмута в имплантированном слое стали 30ХГСН2А

4.2. Результаты рентгеноструктурного анализа структуры стали 30ХГСН2А, в исходном состоянии и после ионной имплантации

4.3. Результаты просвечивающей электронной микроскопии поверхностного слоя стали 30ХГСН2А после многоэлементной ионной имплантации

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ

117

125

137

Глава 5. ПРОМЫШЛЕННОЕ ОПРОБОВАНИЕ ОПЫТНОЙ 139 ПАРТИИ ДЕТАЛЕЙ ДЕТАЛИ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

139

5.1. Промышленное опробование деталей, подвергнутых ионной имплантации

5.2. Трибологические испытания авиационных деталей

5.3. Влияние коррозионной среды на долговечность деталей 147 шарнирных соединений

5.4. Рекомендуемые технологические параметры ионной обработки 148 ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 5 149 ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ 150 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 152 ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эксплуатационных свойств деталей из стали 30ХГСН2А имплантацией ионами монотектонического сплава меди со свинцом, легированного оловом, висмутом и алюминием»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы.

В решении комплекса проблем по повышению надежности авиационной техники и увеличению сроков ее службы важное место занимают вопросы повышения износостойкости и надежности работы трущихся деталей.

В процессе эксплуатации неизбежно происходит интенсивное изнашивание узлов трения. При этом наблюдаются не только изменения геометрии деталей, но и их свойств.

Учитывая, что многие эксплуатационные характеристики определяются структурой и свойствами поверхности материала, весьма актуальным является разработка методов их целенаправленного изменения.

Значительный прогресс в технологии обработки поверхности металлов и сплавов связан с развитием ионно-имплантационного металловедения. Развивающиеся при ионном легировании процессы модификации структуры происходят в условиях, далеких от равновесных, и позволяют получать поверхностные слои с уникальным комплексом химических и физико-механических свойств.

В последнее время большое внимание уделяется изучению влияния ионной имплантации одновременно несколькими ионами различных элементов, внедрение которых позволяет повысить целый комплекс эксплуатационных свойств исследуемых материалов.

В работах, выполненных в МГИУ Якутиной C.B., показана высокая

эффективность применения в качестве материала катода имплантора медно-

свинцового сплава монотектического состава, что позволило повысить

износостойкость и коррозионную стойкость стали 30ХГСН2А. Поскольку

ранее в работах, выполненных в МГИУ, было установлено положительное

влияние алюминия, олова и висмута на антифрикционные свойства медно-

свинцового сплава монотектического состава, нами было высказано

предположение о том, что добавление этих элементов в медно-свинцовый

5

катод может также привести к повышению уровня эксплуатационных свойств изучаемой стали 30ХГСН2А.

Научные исследования по данной теме проводились в рамках Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 годы (тема №16.740.11.0558 от 23.05.2011 г.).

Актуальность темы диссертации подтверждается также тем, что ее базовую основу составляют исследования, выполненные автором в рамках Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 годы (тема №16.740.11.0558 от 23.05.2011 г.).

Цель работы.

Целью настоящей работы является повышение эксплуатационных свойств деталей летательных аппаратов из стали 30ХГСН2А методом многоэлементной ионной имплантации, с применением в качестве материала катода сплава на основе трех несмешивающихся компонентов.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие основные задачи:

1. Обосновать выбор состава материала катода и метода получения многокомпонентных катодов на основе несмешивающихся компонентов;

2. Уточнить методику контактного легирования применительно к задаче получения трехкомпонентного катода на основе системы медь-свинец.

3. Исследовать распределение ионов в поверхностном слое стали 30ХГСН2А, получаемое путем имплантации с применением трехкомпонентных катодов на основе системы медь-свинец.

4. Исследовать влияние многоэлементной ионной имплантации на структуру поверхностного слоя стали 30ХГСН2А.

5. Провести экспериментальные исследования влияния многоэлементной ионной имплантации на износостойкость, усталостную прочность и коррозионную стойкость стали 30ХГСН2А.

6. Провести промышленную апробацию результатов диссертационных исследований и разработать технологические рекомендации по имплантации с применением трехкомпонентных катодов на основе системы медь-свинец для повышения износостойкости деталей конструкций летательных аппаратов.

Научная новизна работы заключается в том, что:

1. Впервые применены трехкомпонентные антифрикционные сплавы на основе несмешивающихся компонентов в качестве источника ионов для синтеза антифрикционных имплантированных слоев в поверхностных областях деталей, непосредственно подвергающихся износу при трении.

2. Впервые установлен факт увеличения глубины проникания ионов в имплантированном слое при легировании монотектического сплава третьим компонентом.

Методика исследования.

В данной работе применялись современные методы исследований. Эксперименты проводились в лабораториях Московского государственного индустриального университета (ФГБОУ ВПО «МГИУ»), Московского института стали и сплавов (ФГАОУ ВПО «НИТУ МИСиС») и Исследовательского Центра «Сколково» на следующем оборудовании: машина УРС-2000; машина трения, Tribometer, CSM Instruments, Швейцария; нанотвердомера Nano-HardnessTester NHT, CSM; камера соляного тумана марки SC450; оптический микроскоп «Carl Zeiss»; электронный сканирующий микроскоп «Karl Zeiss» EVO 50; многоцелевой электронный микроскоп Tecnai G2 20 ПЭМ; дифрактометр ARL X'TRA (Швейцария); установка «Physical Electronics» PHI-6600 SIMS System.

Практическая значимость и реализация результатов работы.

Работа направлена на исследование возможности повышения

7

эксплуатационных свойств стали 30ХГСН2А многоэлементной имплантацией ионами монотектического медно-свинцового сплава, дополнительно легированного алюминием, оловом и висмутом. Полученные в работе результаты свидетельствуют о повышении усталостной прочности, износостойкости, коррозионной стойкости и снижении коэффициента трения. Это позволило сформулировать рекомендации для технологических процессов:

1. Уточнена методика контактного легирования применительно к задаче получения трехкомпонентного катода на основе системы медь-свинец, содержащего дополнительно алюминий, олово или висмут.

2. Разработаны технологические рекомендации по имплантации поверхности авиационных деталей из стали 30ХГСН2А с применением ионов монотектического сплава Си64РЬ36, дополнительно легированного оловом, висмутом или алюминием.

3. Опробована и успешно прошла стендовые испытания партия серийных авиационных деталей после имплантации поверхности ионами монотектического сплава Си64РЬ36, легированного оловом, висмутом или алюминием. Поскольку использование ионной имплантации не требует коренной перестройки технологии изготовления деталей, это открывает перспективы ее быстрого и успешного внедрения в производство как выпускаемых, так и разрабатываемых летательных аппаратов.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Уточненная методика контактного легирования применительно к задаче получения трехкомпонентного катода на основе системы медь-свинец.

3. Результаты исследований распределения ионов в поверхностном слое стали 30ХГСН2А.

4. Результаты исследований влияния многоэлементной ионной имплантации на структуру поверхностного слоя стали 30ХГСН2А.

5. Экспериментальные исследования влияния многоэлементной ионной имплантации на износостойкость, усталостную прочность и коррозионную стойкость стали 30ХГСН2А.

6. Результаты промышленной апробации партии авиационных деталей и технологические рекомендации по имплантации с применением трехкомпонентных катодов на основе системы медь-свинец для повышения износостойкости деталей конструкций летательных аппаратов.

Достоверность

Достоверность результатов работы подтверждается двумя патентами на разработанную технологию ионной имплантации катодами на основе несмешивающихся компонентов. Достоверность обеспечивается использованием современных методов исследования, автоматизированного аналитического и метрологического оборудования и современного математического аппарата.

Личное участие автора:

являлось основополагающим на всех стадиях проведения исследований и состояло в планировании и проведении исследований, анализе и обработке полученных результатов.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы были представлены в докладах: VI Международной научно-практической конференции «Современные проблемы машиностроения» (Томск, 2011); I Всероссийской конференции «Современная техника и технологии: проблемы, состояние и перспективы» (Рубцовск, 2011); 14-й Международной научно-практической конференции «Технологии упрочнения, нанесения покрытий и ремонта: теория и практика» (Санкт-Петербург, 2012); VIII mezinárodni vedecko -praktická konference «Dny védy - 2012» (Praha, 2012); II-й международной заочной конференции «Инновационные материалы и технологии в машиностроительном производстве» (Орск, 2013); 15-й Международной

научно-практической конференции «Технологии упрочнения, нанесения покрытий и ремонта: теория и практика» (Санкт-Петербург, 2013) .

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ, из них 4 статьи в рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки России, получены 1 патент на изобретение и 1 патент на полезную модель.

Структура и объем диссертации.

Настоящая работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованной литературы (125 наименований), приложения и содержит 165 страниц машинописного текста, в том числе 69 рисунок и 24 таблицы.

Автор выражает особую благодарность научному руководителю д.т.н., профессору Овчинникову Виктору Васильевичу, а также к.т.н. Истомину-Кастровскому Владимиру Владимировичу и доценту к.ф.м.н. Скаковой Татьяне Юрьевне за полезные рекомендации и практические замечания при работе над диссертацией.

Заключение диссертации по теме «Материаловедение (по отраслям)», Лукьяненко, Елена Владимировна

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Уточнена методика контактного легирования применительно к получению материала катода имплантера на основе монотектического сплава Си64РЬзб, дополнительно легированного оловом, алюминием или висмутом.

2. Показано, что имплантированные образцы имеют более высокую усталостную прочность (для варианта имплантации ионами монотектического сплава, легированного оловом - примерно в 2 раза).

3. Установлено, что введение в монотектический медно-свинцовый сплав, используемый в качестве материала катода имплантера при имплантации образцов из стали 30ХГСН2А, третьего компонента (олово, висмут) приводит к повышению износостойкости и снижению коэффициента трения стали.

4. Проведенные коррозионные испытания показали, что имплантация стали 30ХГСН2А ионами монотектического сплава с дополнительным легированием оловом, алюминием и висмутом, повышает коррозионную стойкость при испытаниях в соляном тумане и растворе кислоты. При этом наибольшее повышение коррозионной стойкости достигается при имплантации ионами монотектического сплава, легированного алюминием.

5. Впервые установлено, что при многоэлементной имплантации стали 30ХГСН2А ионами монотектического сплава, легированного третьим элементом, приблизительно в 2 раза увеличивается глубина проникания легирующих компонентов.

6. Методами рентгеноструктурного анализа обнаружено изменение параметра кристаллической решетки мартенсита, уменьшение размеров блоков когерентного рассеяния, увеличение уровня внутренних упругих напряжений.

7. Методом ПЭМ установлено, что область влияния имплантации состоит из двух основных зон:

- поверхностный легируемый слой, структура в котором контролируется релаксационными процессами, основным механизмом которых является трансляционно-ротационный механизм и связанные с ним вихревые потоки вещества;

- приповерхностный слой - зона влияния внутренних напряжений, возникающих в поверхности и релаксировавших в матрицу.

8. Обнаружено, что в результате многоэлементной имплантации поверхности стали 30ХГСН2А ионами трех тяжелых металлов в тонком поверхностном слое происходят значительные концентрационные изменения с образованием кластеров из внедряемых элементов, а также наблюдается существенная фрагментация структуры на нано - уровне.

9. Выполнена апробация результатов диссертационных исследований на опытной партии авиационных деталей, разработаны технологические рекомендации процесса ионной имплантации авиационных деталей из стали 30ХГСН2А. Стендовые испытания подтвердили повышение износостойкости, коррозионной стойкости и снижение коэффициента трения, что позволит повысить их эксплуатационный межремонтный ресурс.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Лукьяненко, Елена Владимировна, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гаркунов Д.Н.. Повышение износостойкости деталей конструкций самолетов. Изд. 2-е / Д.Н. Гаркунов, А.А Поляков. - М.: «Машиностроение», 1973.-200 с.

2. Башта Т.М. Гидравлические приводы летательных аппаратов / Т.М. Башта -М.: «Машиностроение», 1967. -476 с.

3. Чинючин Ю.М., Полякова И.Ф. Основы технической эксплуатации и ремонта авиационной техники Часть 2. Учеб. Пособие / Ю.М. Чинючи., И.Ф. Полякова. - МГТУГА - 2006

4. Гусева М.И. Технологические аспекты ионной имплантации в металлах / М.И. Гусева // Металлы. 1993. - №3- С.141-149.

5. Диденко А.Н. Эффекты дальнодействия в ионно-имплантированных металлических материалах / А.Н. Диденко и др.: отв. ред. Ю.Р. Колобов. -Томск: Издательство науч.-техн. лит., 2004. - 213 с.

6. Модифицирование и легирование поверхности лазерными, ионными и электронными пучками / под ред. Дж. М. Поута и др.: пер. с англ. Н.К. Мышкина и др.: под ред. A.A. Углова. - М.: Машиностроение, 1987. - 424 с.

7. Ионная имплантация: Сб. ст. / Под ред. Дж. К. Хирвонена; [пер. с англ. И.Я. Бокшицкого и др.] -М.: Металлургия, 1985 - 125 с.

8. Сергеев В.П. Повышение триботехнических свойств пары трения «сталь 38ХНЗМФА-полиамид ПА-66» при поверхностной обработке металлической составляющей композиционными ионными пучками. В.П. Сергеев, М.В. Федорищева, А.Р. Сунгатулин и др. // Физическая мезомеханика 9. Спец. Выпуск - 2006 - С. 149-152.

9. Васильева Е.В. Повышение износостойкости стали ШХ15 ионной имплантацией / Е.В. Васильева, С.М. Савичева, И.В. Крюкова // Металловедение и термическая обработка металлов. 1987. -№ 1.-С.59-62.

10. Белый A.B. Структура и методы формирования износостойких поверхностных слоев / A.B. Белый, Г.Д. Карпенко, Н.К. Мышкин. - М.: Машиностроение, 1991.-208 с.

11. Kluge A. A comparison of the wear behavior of Ag, В, C, N, Pb and Sn implanted steels with 1.5% to 18% chromium / A. Kluge, K. Langguth, R. Ochner, K. Kobs, H. Ryssel // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: - 1989.-39. P. 531-534.

12. Kluge A. Examination of wear, hardness and friction of nitrogen-, boron-, carbon-, silver-, lead- and tin-implanted steels with different chromium contents / A. Kluge, K. Langguth, R. Ochner, K. Kobs, H. Ryssel // Materials Science and Engineering: A 1989. Vol. 115. P. 261-265

13. Dimigen H. Wear resistance of nitrogen-implanted steels / H. Dimigen, K. Kobs, R. Leutenecker, H. Ryssel, P. Eichinger // Materials Science and Engineering-1985.-V. 69. P. 181-190.

14. Витязь П. А. Сопротивление контактному и усталостному разрушению модифицированных ионами азота хромистых сталей / П.А. Витязь, А.В. Белый, В.А. Кукареко, Ю.П. Шаркеев // Физическая мезомеханика 7. Спец. Выпуск Ч. 2 - 2004. С. 149-152.

15. Wei R. Ultrahigh dose N-implantated Fe and stainless steel / R. Wei et al. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. 1991. V.59 - 60. P. 731

16. Leutenecker R. Phase transformations of a nitrogen-implanted austenitic stainless steel (XI0 CrNiTi 18-9) / R. Leutenecker, G. Wagner, T. Louis, U. Gonser, L. Guzman, A. Molinari // Materials Science and Engineering: 1989. V. Al 15. P. 229-244.

17. Fayeulle S. Friction and wear of a nitrogen implanted austenitic stainless steel/ S. Fayeulle, D. Treheux // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B. 1987. V. В19/20. P. 216-220.

18. Легостаева E.B. Сравнительное исследование частиц износа и поверхностей трения, формирующихся в процессе трения и износа неимплантированной и ионно-имплантированной стали 45 / Е.В. Легостаева, Ю.П. Шаркеев, В.А. Кукареко // Физическая мезомеханика 5. - 2002. - С.59-70

19. Гриценко Б.П. Деформационное поведение ионно-имплантированных а-железа и стали 45 при трении и износе в условиях подавления акустических колебаний. / Б.П. Гриценко, К.В. Круковский, О.А. Кашин // Физическая мезомеханика 7. Спец. Выпуск Ч. 1- 2004. - С.415-418.

20. Гриценко Б.П.. Влияние высокодозной ионной имплантации и акустических колебаний в трибосистеме на деформационное поведение и износостойкость стали 45. /Б.П. Гриценко, О.А. Кашин // Известия Томского политехнического университета. - 2004. - Т. 307. - № 4. - С.121-125.

21. Kobs К. Friction reduction and zero wear for 52100 bearing steel by high-dose implantation of carbon / K. Kobs, H. Dimigen, C. J. Denissen et al. // Appl. Phys. Lett. - 1990. -V. 57. -№ 16. - P. 1622-1624.

22. Sioshansi P., Au J.J. Improvements in Sliding Wear for Bearing_grade Steel Implanted with Titanium and Carbon/ P. Sioshansi, J.J Au // Materials Science and Engineering: -1985. -V. 69. - P. 161-166.

23. Сергеев В.П. Нанотвердость и износостойкость высокопрочных сталей 38ХНЗМФА и ШХ-15 имплантированных ионами (Al+B), (Ti+B), Ti / В.П. Сергеев, А.Р. Сунгатулин, О.В. Сергеев, Г.В. Пушкарева // Известия Томского политехнического университета. 2006. Т. 309. № 1- С. 120-125.

24. Сергеев В.П. Повышение триботехнических свойств пары трения «сталь 38ХНЗМФА-полиамид ПА-66» при поверхностной обработке металлической составляющей композиционными ионными пучками. / В.П. Сергеев, М.В. Федорищева, А.Р. Сунгатулин и др. // Физическая мезомеханика 9. Спец. Выпуск - 2006. - С. 149-152

25. Сунгатулин А.Р. Влияние обработки пучками ионов (СгНВ) поверхностного слоя стали 38ХНЗМФА на износостойкость / А.Р. Сунгатулин, В.П. Сергеев, М.В. Федорищева, О.В. Сергеев // Известия Томского политехнического университета. 2009. Т. 315. № 2. - С. 134-137.

26. Hirano М. Oxidativ wear in boron-implanted Fe / M. Hirano, Sh. Miyake // Nucl. Instrum. and Meth. B. - 1989. - 39. - P. 540-543.

27. Владимиров Б.Г. Изменение микрогеометрии, микротвердости и коэффициента трения нержавеющей стали после облучения ионами средних энергий / Б.Г. Владимиров, М.И. Гусева, С.А. Звонков, В.М. Щавелин // Поверхность. Физика, химия, механика. 1986. № 5.-С. 139-141.

28. Романов И.Г. О поверхностном упрочнении инструментальных сталей непрерывными и импульсными потоками ионов / И.Г. Романов, А.И. Рябчиков, И.Н. Царева, Г.М. Романова, Е.П. Москвичев // Металлы. 1993. № 3.-С.113-121.

29. Dearnaley G. Microhardness and nitrogen profiles in ion implanted tungsten carbide and steels / G. Dearnaley, F.J. Minter, P.K. Rol et al. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. 1985. № 7/8. P. 188-195.

30. Hartley N.E. Ion implantation and surface modification in tribology / N.E. Hartley // W. Wear 1975. V. 34. P. 427- 434.

31. Павлов A.B. Взаимодействие атомных частиц с твердым телом / А.В. Павлов, П.В. Павлов, Е.И. Зорин, Д.И. Тетельбаум // Ч. 2. Киев, 1974. Т. 1. -С.114-116.

32. Iwaki М. Ргос. 1st conf. on ion beam modification on materials / M. Iwaki, H. Hayashi, A. Kohno, S. Namba//Budapest. 1978. V. 3. P. 1981-1990.

33. Гусева М.И. Ионная имплантация в металлах / М.И. Гусева // Поверхность. Физика, химия, механика. 1982. № 4.-С.27-50.

34. Pope L.E. The microstructure of type 304 stainless steel implanted with titanium and carbon and its relation to friction and wear tests / L.E. Pope, F.G. Yost, D.M. Follstaedt et al. // Thin Solid Films Vol.107. 3. 1983. P. 259-267.

35. Kustas F.M., Mirsa M.S. Application of ion implantation to improve the wear resistance of 52100 bearing steel / F.M. Kustas, M.S. Mirsa // Thin Solid Films. 1984. 122. P. 279-286.

36. Singer I.L. Composition and sliding contact behavior of oxidized titanium-implanted 52100 steel / I.L.Singer, R.A. Jeffries // Materials Science and Engineering: A 1989. Vol. 115. P. 279-284.

37. Follstaedt D.M. The microstructure of type 304 stainless steel implanted with titanium and carbon and its relation to friction and wear tests / D.M. Follstaedt, L.E. Pope, J.A. Knappa, S.T. Picrauxa and F.G. Yost // Thin Solid Films. 1983. 107. P. 259-267.

38. Комаров Ф.Ф. Ионная имплантация в металлы / Ф.Ф. Комаров. -М.: Металлургия, 1990.-216 с.

39. Гусева М.И. Ионная имплантация в неполупроводниковые материалы / М.И. Гусева // Итоги науки и техники. Серия: Пучки заряженных частиц и твердое тело. Физические основы лазерной и пучковой технологии. - М.: ВИНИТИ, 1984. Т.5. - С.5-54.

40. Владимиров Б.Г. Исследование свойств ионно-имплантированных сталей / Б.Г. Владимиров, М.И. Гусева, А.В. Федоров и др. // Поверхность. Физика, химия, механика. 1983. Т. 7. - С. 123-128.

41. Белый А.В. Применение ионного легирования для повышения эксплуатационных характеристик деталей машин и оборудования. /А.В. Белый-Минск, 1985-45с.

42. Владимиров Б.Г. Влияние бомбардировки ионами Не, Ni и Сг на коррозионное растрескивание нержавеющих сталей / Б.Г. Владимиров, В.М. Гусев, B.C. Цыпленков // Атомная энергия, 1979. Т. 47. - С. 50-53.

43. Белый А.В. Поверхностная упрочняющая обработка с применением концентрированных потоков энергии. / А.В. Белый, Е.М. Макушок, И.Л. Поболь Под ред. В. И. Беляева. - Мн.: Наука и техника. 1990. -179 с.

44. Leutenecker R. А 60 keV Implanter for Metals / R. Leutenecker, H. Ryssel, K.-HZeller et al//Mater. Sci. And Eng. - 1985. - V.69.-P. 465-472.

45. Fukui Y. Process of structure change in iron during titanium implantation / Y. Fukui, Y. Hirose, M. Iwaki // Thin Soid Films. 1989. - V.176. -P. 165-172.

46. Reuther H. Ion implantation in metals—structure investigations and applications/ H. Reuther, B. Rauschenbach, E. Richter // Vacuum. - 1988. - -V.38. -P. 967-971

47. Fujihana Т.. Effects of implantation temperature on the hardness of iron nitrides formed with high nitrogen dose / T. Fujihana, Y. Okabe, M. Iwaki // Nucl. Instrum.end Meth. B. - 1989.- V. 39. - P. 548 -551.

48. Dearnaley G. Adhesive, abrasive and oxidative wear in ion-implanted metals / G. Dearnaley // Materials Science and Engineering: 1985. V. 69. P. 139147.

49. Раджабов Т.Д.. Особенности имплантации инструментальных сталей / Т.Д. Раджабов, А.С. Багдасарян // Поверхность-1986- № 11 — С. 104-111.

50. Feller H.G. Tribo-enhanced diffusion of nitrogen implanted into steel / H.G. Feller, R. Klinger, W. Benecke // Mater. Sci. Eng. - 1985. - V.69. - P. 173180.

51. Габович M.Д. Взаимодействие атомных частиц с твердым телом. Ч. 2. / М.Д. Габович, Л.Д. Буденная, В.Я. Порицкий, И.М. Проценко // Киев, 1974. - С.136-139.

52. Никольский Ю.В. Ионно-лучевая модификация материалов / Ю.В. Никольский, В.А. Степанчиков, А.Э. Старыгин, и др. -Черноголовка, 1987. -268 с.

53. Шулов В.А. Модификация свойств конструкционных материалов пучками заряженных частиц / В.А. Шулов, М.И. Гусева, В.В. Тетюхин и др. // 1 Всесоюзная конференция - 1988. -111. -С. 157-159.

54. Федоров А.В. Исследование свойств поверхности стали после ионной имплантации / А.В. Федоров, Е.В. Васильева, Б.Г. Владимиров, М.И. Гусева, С.М. Савичева, В.Ф. Терентьев // Поверхность. Физика, химия, механика. 8.-1983.-С. 123-131.

55. Clapham L. High dose, heavy ion implantation into metals: The use of

a sacrificial carbon surface layer for increased dose retention/ L. Clapham, J.L.

157

Witton, M.C. Rigway, et al. // J. App. Phys. - 1992. - V. 72. - No. 9. P. 40144019.

56. Буренков А.Ф. Таблицы параметров пространственного распределения ионно-имплантированных примесей. / Ф.Ф. Комаров, М.А. Кумахов, М.М. Темкин. - Мн.: Издательство БГУ им. В.И. Ленина. 1980 -352 с.

57. Владимиров Б.Г., Гусева М.И., Попова Г.Н., Шеховцев Е.Д. Труды ЦНИИМФ. 39. - Л.: Транспорт. 1987. - С. 72-79.

58. Комаров Ф.Ф. Пространственное распределение энергии, выделенное в каскаде атомных столкновений в твердых телах./ Ф.Ф. Комаров, М.А. Кумахов, М.М. Темкин. -М.: Энергоатомиздат.1985 -284 с.

59. Комаров Ф.Ф. Распределение пробегов ускоренных ионов / Ф.Ф. Комаров, М.А. Кумахов, М.М. Темкин, Т.И. Жукова. Препринт ИАЭ им. И.В. Курчатова, № 3332/11, М. 1980. - 68 с.

60. Борн М. Динамическая теория кристаллических решеток / М. Борн, Н. Кип. Пер. с англ. М.: Иностранная литература. 1958 - 488 с.

61. Распыление твердых тел ионной бомбардировкой. Физическое распыление одноэлементных твердых тел. Пер. с англ./ Под ред. Р. Бериша.-М.: Мир, 1984.-336 с.

62. Распыление твердых тел ионной бомбардировкой. Вып. II. Распыление сплавов и соединений, распыление под действием электронов и нейтронов, рельеф поверхности. Пер. с англ./ Под ред. Р. Бериша. - М.: Мир, 1986.-448 с.

63. Распыление твердых тел ионной бомбардировкой. Вып. III Характеристики распыленных частиц, применения в технике: Пер. с англ./ Под ред. Р. Бериша, К. Виттмака. - М.: Мир, 1998. - 551 с.

64. Никитин A.A. Структурно-фазовые превращения и профили распределения при имплантации ионов азота и бора в стали. / A.A. Никитин, Н.Т. Травина, М.И. Гусева и др. // Поверхность. Физика, химия, механика. 7. -1988.-С. 101-107.

65. Белый A.B. Ионно-лучевая обработка металлов, сплавов и керамических материалов / A.B. Белый, В.А. Кукареко, О.В. Лободаева и др. -Минск: Физико-технический институт, 1998. -220 с.

66. Искандерова З.А.. Формирование упрочненного приповерхностного слоя с выделениями новой фазы на объемных дефектах при ионной имплантации / З.А. Искандерова, Т.Д. Раджабов, Г.Р. Рахимова // Поверхность. Физика, химия, механика. 10. 1985. - С. 115-126.

67. Бахарев О.Г. О профилях распределения дефектов и внедренных ионов при высокодозной интенсивной имлантации титана в a-Fe / О.Г. Бахарев, А.Д. Погребняк, В.А. Руденко, В.А. Мартыненко и др. // Письма в ЖТФ.-1993,-Т.19 В.1.- С.79-83.

68. Бахарев О.Г. Высокодозная и интенсивная имплантация ионов Ti, Al, С в a-Fe / О.Г. Бахарев, А.Д. Погребняк, В.А. Мартыненко и др. // Поверхность - 1994. N8. -С. 82 - 91.

69. Pogrebnjak А. V. High Dose and- Intense Implantation of Multiple Charge ions Al+n, Ti+n, C+ into alfa-Iron / A. V. Pogrebnjak, O.G. Bakharev, V. A. Martynenko, B. A. Rudenko // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. 1994. B. 92. P. 31-40.

70. Быковский IO. А. Ионная и лазерная имплантация металлических материалов / Ю. А. Быковский, В.Н. Неволин, В.Ю. Фоминский - М.: Энергоатомиздат, 1991. -,~l-235 с.

71. Калин Б. А. Упорядоченные структуры пор и пузырьков в облученных металлах и сплавах / Б. А. Калин, И. И. Чернов // Атомная техника за рубежом. 1986. № 10. - С. 3-9.

72. Искандерова З.А. Формирование упрочненного приповерхностного слоя с выделениями новой фазы на объемных дефектах при ионной имплантации / З.А Искандерова., Т.Д. Раджабов, Г.Р. Рахимова // Поверхность. Физика, химия, механика. 10. 1985. - С. 115-126.

73. Ван Флек Теоретическое и прикладное материаловедение / Ван Флек - М.: Атомиздат. 1975. - 472 с.

74. Hubler G.K. Metastable Materials Formation by Ion Implantation / Eds Picraux S.T., Choyke W.T. -N.Y.: Elsivier Sci. Publishing Сотр., 1982. P. 341.

75. Herman H. Modification of mechanical properties by ion implantation / H. Herman, W.W. Hu, C.R. Clayton, Т.К. Hirvonen, et al. // Thin Soid Films. -1980. - V.73, № l.-P. 189-191.

76. Искандерова З.А. Изменение микроструктуры и механических свойств металлов и сплавов в результате ионной имплантации / З.А.Искандерова, Т.Д. Раджабов, Г.Р. Рахимова // Поверхность. Физика, химия, механика. 8. - 1992. - С. 5-20.

77. Fayeulle S. ТЕМ study of the structural changes of nitrogen implanted iron alloys / S. Fayeulle, D. Treheux, C. Eshouf // Nucl. Instrum.Meth.In Phys. Res.-1985.-7/8.-P. 171-176.

78. Picraux S.T. Metastable Formation by Ion Implantation / S.T. Picraux, W.Y. Chouke- N.Y.: North Holland. - 1982. - 269 p.

79. Johnson E. Ion implantation and martensitic transformations in a 17/7 stainless steel / E. Johnson, A. Johansen, L. Sarholt-Kristensen // Nucl. Instrum. Meth. In Phys. Res. - 1985. - 7/8. - P. 212-219.

80. Johansen E. Mossbauer and ТЕМ study of martensitic transformations in ion implanted 17/7 stainless steel / E. Johnson, A. Johansen, L. Sarholt-Kristensen et al. // Nucl. Instrum. Meth. In Phys. Res. - 1989, V. 39, № 1-4, P. 567-572

81. Васильев В.Ю. Влияние имплантации ионов молибдена и вольфрама на коррозионную стойкость стали 0Х18Н10Т / В.Ю. Васильев, Н.И. Исаев, М.И. Гусева // Поверхность. Физика, химия, механика. 1984. Т. 5. - С.144.

82. Follstaedt D.M. Microstructure and composition of 304 stainless steel implanted with Ti and С / D.M. Follstaedt, J.A. Knapp, L.E. Pope etal. // Nucl. Instrum.And Meth. B. 1989. - V.42. - P. 205-211.

83. Федорищева M.B. Структура и фазовый состав поверхностного

слоя стали 38ХНЗМФА, после обработки пучком ионов Мо+В / М.В.

160

Федорищева, В.П. Сергеев, H.A. Попова, Э.В. Козлов// Электронный журнал. Фазовые переходы, упорядоченные состояния и новые материалы - 2008.

84. Федорищева М.В. Структура и фазовый состав стали 38ХНЭМФА, имплантированной ионами Cr и В / М.В. Федорищева, В.П. Сергеев, A.B. Воронов, Э.В. Козлов // Известия РАН. Серия Физическая. 2007. -Т. 71. -№ 2.-С. 231-233.

85. Диденко А.Н. Дислокационные структуры приповерхностных слоев чистых металлов после ионной имплантации / А.Н. Диденко, Э.В. Козлов, Ю.П. Шаркеев и др. // Поверхность. Физика, химия, механика. - 1989. № 3.-С.-120-131.

86. Sharkeev Yu.P The mechanisms of the long-range effect in metals fnd alloys by ion implantation. / Yu.P. Sharkeev, E.V. Kozlov, A.N. Didenko et al. // Surface and Coating Technology, 1996, vol. 83, - P. 15-21.

87. Бахарев О.Г. Применение неразрушающих методов анализа структуры, элементного состава облученной поверхности и эффект дальнодействия при высокодозной ионной имплантации (ВИИ) металлических материалов / О.Г.Бахарев, А.Д. Погребняк // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. Серия физика твердого тела. 2003. № 1. - С. 161-172.

88. Апарина Н.П. Некоторые аспекты эффекта дальнодействия / Н.П. Апарина, М.И. Гусева, Б.Н. Колбасов и др. // Вопросы атомной науки и техники. Сер.: Термоядерный синтез. 2007. № 3. - С. 18-27.

89. Хмелевская B.C. Аномальные изменения структуры и свойств хромистых сталей и сплавов, облученных ионами / B.C. Хмелевская, Р.Б. Грабова, В.Г. Малынкин, С.П. Соловьев // Поверхность. Физика, химия, механика. 8. 1990.-С. 127-132.

90. Козырь И.Г. К вопросу об эффекте дальнодействия при ионной имплантации / И.Г. Козырь, И.А. Цыганов, И.М. Шаршаков // Физика и химия обработки материалов. 1996. № 2. - С. 5-8.

91. Тетельбаум Д.И. Эффект дальнодействия / Д.И. Тетельбаум, В.Я. Баянкин // Природа. № 4. 2005. - С. 9-17

92. Гусева М.И. Глубокое азотирование мартенситной стали и титанового сплава при имплантационно-плазменной обработке / М.И. Гусева, Г.М. Гордеева, Ю.В. Мартыненко, М.В. Атаманов, и др. // Металлы. № 2. 2000.-С. 106-111

93. Григоров А.И., Елизаров О.А. Ионно-вакуумные износостойкие покрытия/ А.И. Григоров, О.А. Елизаров. - Обзор. НИИМаш. 1979. - 48 с.

94. Комаров Ф.Ф. Ионно-лучевая модификация металлов / Ф.Ф.Комаров, Л.Г. Никифорова. - Минск: БелВИНИТИ. 1990. - 64 с.

95. Riffard F. Comparison of yttrium coating and yttrium implantation effects on the high temperature oxidation resistance of type 304 steel by in situ X-ray diffraction / F. Riffard, H. Buscail, E. Caudron, R. Cueff, С Issartel, S. Perrier. // Corrosion Engineering, Science and Technology. - 2003. - Vol. 38, No. 4, p. 298-302.

96. Скаков A.A Ионно-лучевая модификация поверхности сплава 36НХТЮ/ A.A. Скаков, Б.Т. Ситников, Б К. Туякбаев, М К Ахметжанов // Ползуновский вестник. №4/2. 2010 -С.147-151

97. Чигиринская Л.А., Гусева М.И., Владимиров Г.Г. и др. Формирование коррозионностойких слоев на нержавеющей стали при ионной имплантации / Л.А. Чигиринская, М.И. Гусева, Г.Г. Владимиров и др. // Защита металлов, 1987, т.23, № 4, С.588

98. Лифанова, Л.С. Применение ионного облучения для улучшения антикоррозионных свойств поверхностей / Л.С.Лифанова // Поверхность. -1997. -№10. - С.121-124.

99. Овчинников В.В. Исследование свойств поверхности стали 30ХГСН2А после имплантации ионами меди / В.В. Овчинников, Д.А. Козлов, С.В. Якутина // Машиностроение и инженерное образование. 2009. № 2-С.7-13.

100. Козлов Д.А. Влияние ионной имплантации на износостойкость и антифрикционные свойства деталей из стали 30ХГСН2А / В.В. Овчинников, Д.А. Козлов, C.B. Якутина // Материалы 11 Международной научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки от нано- до макроуровня». 14-17 апреля 2009 г. С. 219-226.

101. Якутина C.B. Влияние последовательности имплантирования ионов меди и свинца на их распределение в поверхностном слое и свойства стали 30ХГСН2А / C.B. Якутина, В.В. Овчинников, Д.А. Козлов, A.C. Немов // Материалы 12 Международной научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки от нано- до макроуровня». 13-16 апреля 2010 г. С.244-252.

102. Якутина C.B. Влияние технологии имплантирования на глубину проникновения ионов меди и свинца в поверхностный слой стали 30ХГСН2А / C.B. Якутина, В.В. Овчинников, Д.А. Козлов // Международная конференция «Молодые ученые — промышленности, науке, технологиям и профессиональному образованию: проблемы и новые решения». Сборник научных докладов VIII Международной научно-практической конференции. Ч 2. М.: МГИУ. 2010 С.55-60.

103. Якутина C.B. Влияние имплантирования ионов меди и свинца на свойства стали 30ХГСН2А / C.B. Якутина, В.В. Овчинников, Д.А. Козлов, A.C. Немов // Машиностроение и инженерное образование - 2010.- №4-С.38-45.

104. Якутина C.B. Свойства и состав поверхности стали 30ХГСН2А в зависимости от дозы облучения ионами меди и свинца / C.B. Якутина, В.В. Овчинников, Д.А. Козлов, A.C. Немов // Известия МГИУ.2010.№3. С. 15-20.

105. Пучкарева JI.H. Модификация поверхности металлов многокомпонентными пучками ионов / Л.Н. Пучкарева, О.Б. Ладыженский, Г.П. Ерохин // Физика и химия обработки материалов. 1995. № б - С. 12-17.

106. Пучкарева Л.Н. Исследование особенностей многоэлементной ионной имплантации с использованием композиционных катодов системы Ti-B-Si / Л.Н. Пучкарева, О.Б. Ладыженский, В.Г. Дураков // Физика и химия обработки материалов. 1995. № 6 - С. 5-11.

107. Патент РФ № 2155243 опубликован 27.08.2000. Способ ионно-лучевой обработки изделий из твердых сплавов.

108. Авраамов Ю.С. Теоретические основы, технология и свойства сплавов на основе несмешивающихся компонентов: Учебное пособие / Ю.С. Авраамов, А.Д. Шляпин - М.: МГИУ, 2002. - 376 с.

109. Браун Ян Физика и технология источников ионов / Ян Браун М.: Мир. 1998. —496 с.

110. Якутина C.B. Повышение эксплуатационных свойств деталей из стали 30ХГСН2А имплантацией ионов меди и свинца. Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. М: 2011, 160 с.

111. Диаграммы состояния двойных металлических систем: Д44 Справочник: В 3 т.: Т. 1/ под общ. Ред. Н.П. Лякишева. - М.: Машиностроение, 1996, - 992 е.;

112. Диаграммы состояния двойных металлических систем: Д44 Справочник: В 3 т.: Т. 2/ под общ. Ред. Н.П. Лякишева. - М.: Машиностроение, 1997, - 1024 с.

113. Pecharsky V.K. Fundamentals of powder diffraction and structural characterization of materials / V.K. Pecharsky, P.Y.Zavalij. - Kluwer academic publishers Boston/Dordrecht/London. 2003. -713 p.

114. Беркович И.И. Трибология. Физические основы, механика и технологические приложения. / Учебник для вузов. Под ред. Д.Г. Громаковского; Самар. гос. техн. ун-т. Самара, 2000. С- 268.

115. Крагельский И.В. Трение и износ / 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1968. - 480 с.

116. Сорокин Г.М. Трибология сталей и сплавов. Учебник для вузов / М.: ОАО «Издательство - Недра», 2000. - 317 с.

117. Терентьев В.Ф. Циклическая прочность металлических материалов / В.Ф. Терентьев, A.A. Оксогоев - Учеб. пособие. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2001.-61 с.

118. Защита от коррозии, старения и биоповреждений машин, оборудования и сооружений: Справочник: В 2т. Т.1 / Под ред. A.A. Герасименко. -М.: Машиностроение, 1987. - 688с.

119. Защита от коррозии, старения и биоповреждений машин, оборудования и сооружений: Справочник: В 2т. Т.2 / Под ред. A.A. Герасименко. -М.: Машиностроение, 1987. - 784с.

120. Курдюмов Г.В. Превращения в железе и стали / Г.В. Курдюмов, JIM. Утевский, Р.И. Энтин, -М., «Наука», 1977. -236 с.

121. Новиков И.И. Дефекты кристаллического строения металлов / М.: Металлургия, 1983. - 232 с.

122. Металловедение и термическая обработка стали: Справ. Изд. В 3-х т. / под ред. M.JT. Бернштейна, А.Г. Рахштадта. - 4-е изд., Т. 1. Методы испытаний и исследований. М., Металлургия, 1991. —462с.

123. Металлография железа Том II. «Структура сталей» (с атласом микрофотографий). Перевод с англ. Издательство «Металлургия», 1972, -284с.

124. Йошида С. Физическая мзомеханика как полевая теория. Ж. Физическая мезомеханика, том 8, № 5, 2005 г., с. 17 - 22.

125. Панин В.Е., Егорушкин В.Е. Физическая мезомеханика и неравновесная термодинамика как методологическая основа наноматериаловедения / В.Е. Панин, В.Е. Егорушкин Физическая мезомеханика. № 12, 4, 2009, 7-26 с.