Структурно-фазовые превращения и изменения свойств сплава АК10М2Н при электронно-пучковой обработке тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Абатурова Анна Александровна

• Абатурова Анна Александровна
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Абатурова Анна Александровна

ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННЫЕ НАУЧНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В ПРИМЕНЕНИИ ЭЛЕКТРОННО-ПУЧКОВОЙ ОБРАБОТКИ ДЛЯ МОДИФИКАЦИИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

1.1 Изменения механических характеристик, структуры и фазового состава сплавов на основе железа при облучении электронным пучком

1.2 Влияние электронно-пучковой обработки на физико-механические характеристики и структурно-фазовые состояния цветных металлических материалов

1.3 Структурно-фазовые превращения и изменения свойств драгоценных металлов при воздействии электронного пучка

1.4 Анализ методов электронно-пучковой обработки, являющихся объектами интеллектуальной собственности

1.5 Выводы из литературного обзора и постановка задач исследования

2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБРАБОТКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ

2.1 Обоснование необходимости использования для исследований сплава АК10М2Н

2.2 Описание оборудования для обработки интенсивным импульсным электронным пучком

2.3 Методики определения микротвердости, коэффициента трения, износостойкости и деформационных свойств исследуемого материала

2.3.1 Методология определения микротвердости материала

2.3.2 Методы анализа коэффициента трения и износостойкости

исследуемого материала

2.3.3 Методика оценки деформационных свойств сплава АК10М2Н

при растяжении

2.4 Методы металлографического анализа, сканирующей и просвечивающей дифракционных электронных микроскопий

2.4.1 Металлографический анализ структуры

2.4.2 Сканирующая электронная микроскопия поверхности

2.4.3 Просвечивающая электронная дифракционная микроскопия

фолъг

3. ИЗМЕНЕНИЕ МИКРОТВЕРДОСТИ, ТРИБОЛОГИЧЕСКИХ И ДЕФОРМАЦИОННЫХ СВОЙСТВ СПЛАВА АК10М2Н ПОСЛЕ ОБЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОННЫМ ПУЧКОМ В РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМАХ

3.1 Металлографический анализ и изменения микротвердости сплава АК10М2Н, подвергнутого облучению электронным пучком

3.2 Изменение параметра пластичности и фрикционные испытания сплава после облучения электронным пучком

3.3 Влияние электронно-пучковой обработки на деформационные свойства сплава АК10М2Н

3.4 Выводы по разделу

4. АНАЛИЗ ИЗМЕНЕНИЙ ТОНКОЙ СТРУКТУРЫ И ФАЗОВОГО СОСТАВА ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ СПЛАВА АК10М2Н, ПОДВЕРГНУТОГО ОБЛУЧЕНИЮ ИНТЕНСИВНЫМ ИМПУЛЬСНЫМ ЭЛЕКТРОННЫМ ПУЧКОМ

4.1 Анализ структуры и фазового состава сплава в литом состоянии

4.2 Эволюция структуры сплава, облученного интенсивным импульсным

л

электронным пучком с плотность от 10 до 50 Дж/см и временем воздействия 50 мкс, 150 мкс, 200 мкс, выявленная методами сканирующей электронной микроскопии

4.3 Исследование поверхности разрушения образцов силумина марки АК10М2Н в литом состоянии и после электронно-пучковой обработки

4.4 Анализ изменений тонкой структуры и элементного состава сплава, подвергнутого действию электронного пучка с различными параметрами, выявленных методами просвечивающей электронной микроскопии

4.5 Выявление изменений дефектной субструктуры сплава АК10М2Н, разрушенного в условиях растяжения (литое состояние и состояние, формируемое после электронно-пучковой обработки)

4.6 Обсуждение обнаруженных особенностей структуры, ответственных за изменение микротвердости и износостойкости силумина после электронно-пучковой обработки

4.7 Выводы по разделу

5. ВОЗМОЖНОСТИ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

РАБОТЫ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение

Приложение

Приложение

Приложение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структурно-фазовые превращения и изменения свойств сплава АК10М2Н при электронно-пучковой обработке»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. В настоящее время развитие техники и технологии требует, чтобы разрабатывались и производились новые материалы, которые бы обладали повышенными функциональными свойствами, и могли бы заменить традиционно используемые материалы.

Перспективными материалами, которые способны заменить стали, являются алюминий и сплавы на его основе. Связано это с двумя обстоятельствами. Во-первых, алюминий достаточно распространенный металл, точнее сказать это третий элемент после кислорода и кремния по массовому содержанию в твёрдой земной коре и первый среди металлов. Во-вторых, алюминий обладает уникальными свойствами. Он весит примерно в три раза меньше стали, пластичный, в меру прочный, ковкий металл, который при отливке, легко принимает любые формы, а оксидная пленка, формирующаяся на его поверхности, делает его устойчивым к коррозии, обладает высокой электропроводностью, не токсичен, легок в переработке. Ограничивающим фактором сферы использования алюминия являются его сравнительно низкие прочностные свойства.

В данной связи приходится прибегать к современным методам увеличения прочностных свойств, в частности к обработке концентрированными потоками энергии. Электронно-пучковая обработка является хорошо зарекомендовавшим себя методом поверхностного упрочнения.

В связи с изложенным, представленная работа является актуальной, поскольку направлена на изменение свойств сплава АК10М2Н методом электронно-пучковой обработки и анализ структурно-фазовых превращений при этом происходящих.

Степень разработанности темы

К настоящему времени доказано, что улучшение свойств может быть достигнуто при обработке поверхности концентрированными потоками энергии, такими как лазерное излучение, мощные ионные пучки, плазменные

потоки и струи, которые, в свою очередь, являются очень экономичными и экологичными. Данные виды обработки позволяют осуществить модифицирование локально, то есть в тех местах, где непосредственно происходит разрушение в процессе эксплуатации изделия. Одним из наиболее перспективных и продемонстрировавших высокую эффективность методов поверхностного упрочнения изделий является электронно-пучковая обработка. Она обеспечивает сверхвысокие скорости нагрева (до 106 К/с) поверхностного слоя до заданных температур и охлаждение поверхностного слоя за счет теплоотвода в основной объем материала со скоростями 104-109 К/с, в результате чего в поверхностном слое образуются неравновесные субмикро- и нанокристаллические структурно-фазовые состояния.

Исследования последних лет показали, что электронно-пучковая обработка приводит к увеличению усталостной долговечности и изменению структурно-фазовых состояний алюминиевых сплавов, в том числе сплавов Al с Si. Однако роль электронно-пучковой обработки в увеличении дюрометрических, трибологических и деформационных свойств сплава АК10М2Н и их связь со структурно-фазовыми превращениями до сих пор не установлена.

Результаты исследований по изменению механических характеристик, структуры и фазового состава сплавов на основе железа, при облучении электронным пучком, проведены в работах Иванова Ю.Ф., Петриковой Е.А., Тересова А.Д., Иванова О.В. и др., а также китайских ученых - профессора Y. Fu, J. Kim, R. Wang.

Влияние электронно-пучковой обработки на физико-механические характеристики и структурно-фазовые состояния цветных металлических материалов исследовано в работах Шулова В.А., Энгелько В.И., Громова А.Н., Теряева Д.А. и др.

Повышение коррозионной стойкости и твердости поверхности холоднокатанного сплава 2024, после модифицирования поверхности сильноточным импульсным электронным пучком, доказано в работах

коллектива ученых из КНР - Yan P., Grosdidier T., Zhang X., Zou J.

Эффективность защитных покрытий сталей, полученных методом электронно-лучевого легирования, повышающих твердость и износостойкость деталей доказана в работах Семенова А.П., Дашеева Д.Э., Улаханова Н.С. и др.

Цель работы: установление физической природы изменения микротвердости, коэффициента трения, износостойкости и деформационных свойств сплава АК10М2Н, подвергнутого электронно-пучковой обработке за счет анализа структурно-фазовых превращений, происходящих в материале при внешнем энергетическом воздействии.

Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие задачи:

1. Выполнить электронно-пучковую обработку в различных режимах поверхностного слоя образцов, изготовленных из силумина АК10М2Н;

2. Провести комплекс испытаний по определению дюрометрических, трибологических и деформационных свойств (микротвердость, коэффициент трения, износостойкость, предел прочности, предел текучести) образцов после энергетического воздействия в различных режимах;

3. По результатам исследования дюрометрических, трибологических и деформационных свойств определить наиболее благоприятные режимы обработки, которые приводят к улучшению свойств;

4. Установить, зависимость толщины модифицированного электронным пучком слоя от плотности энергии пучка электронов;

5. Выполнить структурно-фазовый анализ образцов в состоянии поставки и после электронно-пучковой обработки в благоприятных режимах методами оптической, сканирующей и просвечивающей дифракционной электронной микроскопии и рентгенофазового анализа.

6. Сопоставить данные структурных исследований с данными по изменению дюрометрических, трибологических и деформационных свойств, установить факторы, ответственные за их изменение.

Научная и практическая значимость работы.

Полученные в результате выполнения работы данные, возможно использовать для развития научных, научно-технических и технологических направлений, при разработке новых технологических решений по увеличению дюрометрических, трибологических и деформационных свойств изделий из Al-Si сплавов для их дальнейшего применения в промышленности. Например, в машиностроении из силуминов изготавливаются втулочные подшипники, поршни двигателей внутреннего сгорания и компрессоров, а также другие детали, работающие в условиях трения. Результаты работы способствуют развитию последующих опытно-конструкторских работ по интеграции электронно-пучковой обработки в цикл производства различных деталей и узлов. Практическая значимость подтверждена актами апробирования результатов работы в промышленности.

Основные положения работы представляют интерес как учебный материал в курсе лекций по физике конденсированного состояния, физического материаловедения, металловедения и термообработки. Результаты работы будут использованы при подготовке докторских и кандидатских диссертаций по специальностям 22.06.01 - Технологии материалов, 2.6.1 - Металловедение и термическая обработка металлов и сплавов, 2.6.17 - Материаловедение, 03.06.01 - Физика и астрономия, 1.3.8 -Физика конденсированного состояния, а также общеобразовательных курсов. Полученные результаты будут использованы при подготовке монографий, учебных пособий по курсам «физика конденсированного состояния», «физическое материаловедение», «металловедение и термообработка». В целом выполненное диссертационное исследование способствует развитию нового научного направления, подготовки специалистов и научно-

образовательных кадров в области новых металлургических, в том числе и нано, технологий.

Работа выполнена в рамках государственного задания Министерства образования и науки Российской Федерации (№ 3.1283.2017/ПЧ) и гранта Российского научного фонда по мероприятию «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными (№19-79-10059).

Научная новизна. Современными методами материаловедения впервые определены физические механизмы, ответственные за изменения микротвердости, коэффициента трения, износостойкости и деформационных характеристик сплава АК10М2Н, подвергнутого электронно-пучковой обработке, а именно воздействие электронного пучка на поверхность Al-Si сплава приводит к образованию в поверхностных слоях нанокристаллической структуры ячеистой кристаллизации и растворению интерметалидных соединений, присутствующих в структуре исходного материала.

Определен оптимальный режим, который обеспечивает одновременное максимальное увеличение прочностных и пластических свойств сплава АК10М2Н. Основные параметры электронно-пучковой обработки,

Л

следующие плотность энергии пучка электронов 50 Дж/см , длительность импульса 200 мкс., количество импульсов 3 шт. При воздействии электронного пучка в указанном режиме, предел прочности увеличился на 75 % по сравнению с пределом прочности исходного литого сплава. Относительное остаточное удлинение и сужение при разрыве возрастает на 150%.

Методология и методы исследования

В экспериментах использовалось аналитическое и испытательное оборудование, находящееся в распоряжении кафедры ЕНД имени профессора В.М. Финкеля, а также центра коллективного пользования

«Материаловедение» (на базе Сибирского государственного индустриального университета) и Томского материаловедческого центра коллективного пользования, который функционирует на базе Национального исследовательского Томского государственного университета.

В ходе выполнения работы, для модификации поверхностных слоев силумина, была использована оригинальная автоматизированная установка «СОЛО» (Россия, г. Томск). Дюрометрические, трибологические и деформационные свойства модифицированного сплава определяли с помощью микротвердомера HVS-1000 (Time Group, Китай), ультрамикротвердомера DUH-211S (Shimadzu, Япония), трибометрах Oscillating TRIBOtester (TRIBOtechnic, Франция) и CH 2000 (CSEM, Швейцария), универсальной испытательной машине «INSTRON 3386» (INSTRON, США) соответственно. Исследования элементного и фазового состава, состояния дефектной субструктуры выполняли с привлечением комплекса современного материаловедческого оборудования, а именно: микрорентгеноспектральный анализ Inca X-Act (Oxford Instruments Analytical, Великобритания); оптическая GX-51 (Olympus, Япония), сканирующая (СЭМ) и просвечивающая (ПЭМ) дифракционная электронная микроскопия VEGA (TESCAN, a.s., Чехия) и SEM-515 (Philips, Германия), оснащенный микроанализатором ECON IV (EDAX, США) и JEM-2100F (JEOL, Япония); рентгеноструктурный анализ (дифрактометр XRD-7000s (Shimadzu, Япония)); фольги для ПЭМ анализа готовились с использованием прибора Ion Slicer EM-09100IS (JEOL, Япония).

Достоверность результатов обусловлена большим объемом экспериментальных данных, полученных с использованием современных методов физики конденсированного состояния, соответствием полученных экспериментальных данных и результатов других исследователей, использованием для анализа результатов апробированных теоретических представлений физики конденсированного состояния.

Положения, выносимые на защиту:

1. Электронно-пучковая обработка сопровождается плавлением и гомогенизацией поверхностного слоя сплава АК10М2Н. Наблюдается увеличение микротвердости, независимо от режимов обработки. Эффективным режимом, приводящим к максимальному увеличению

Л

микротвердости, является режим 30 Дж/см (150 мкс).

2. В области модифицированного слоя параметр пластичности имеет минимальные значения, независимо от режимов обработки. Измельчение дисперсионных включений кремния и интерметаллидов, в условиях энергетического воздействия, способствует повышению триботехнических свойств силумина, за счет замедления развития процессов схватывания и выкрашивания упрочняющих частиц. Интенсивность изнашивания снижается

Л

после облучения электронным пучком в режиме 35 Дж/см (150 мкс) в ~ 6,6 раза при параметрах трибонагружения (P=1 Н, V=25 мм/с) и в ~ 3,5 раза при P=2 Н, V=10 мм/с.

3. Наиболее эффективным режимом, приводящим к максимальному, одновременному увеличению прочностных и пластических свойств сплава

Л

АК10М2Н, является режим 50 Дж/см , 200 мкс, обусловленный выделением двух стадий деформационного упрочнения силумина, характеризуемыми разными коэффициентами.

4. Электронно-пучковая обработка сплава АК10М2Н позволяет получить субмикрокристаллические ячейки высокоскоростной кристаллизации размерами 300-600 нм, сформированные в поверхностном слое материала в результате высокоскоростного охлаждения. Такая структура приводит к увеличению прочностных и пластических характеристик Al-Si сплавов.

Личный вклад автора состоит в проведении аналитического обзора литературных источников, формировании плана исследований, выполнении трибологических, дюраметрических и деформационных исследований, анализе структурно-фазовых превращений сплава АК10М2Н, после

электронно-пучковой обработки, сопоставлении полученных данных между собой и с результатами других авторов, выявлении причин, ответственных за изменение микротвердости, коэффициента трения и износостойкости, формулировании выводов и положений, выносимых на защиту, написании и подготовке статей к публикации.

Степень достоверности и апробация результатов.

Достоверность результатов обусловлена большим объемом экспериментальных данных, полученных с использованием современных методов физики конденсированного состояния, соответствием полученных экспериментальных данных и результатов других исследователей, использованием для анализа результатов апробированных теоретических представлений физики конденсированного состояния.

Результаты диссертационной работы представлялись на следующих научных конференциях и семинарах:

1. LXIII Международная конференция «Актуальные проблемы прочности» (АПП-2021), Тольятти, Россия, 13 - 17 сентября 2021 г.;

2. XXII Международная научно-практическая конференция «Металлургия: технологии, инновации, качество», Новокузнецк, Россия, 10 -11 ноября 2021 г.;

3. Международная научно-техническая конференция, посвященная 150-летию со дня рождения академика А.А. Байкова «Современные проблемы и направления развития металловедения и термической обработки металлов и сплавов», Курск, Россия, 8 сентября 2020 г.;

4. 7th International Congress on Energy Fluxes and Radiation Effects (EFRE 2020), Tomsk, Russia, 14-16 September 2020 г.;

5. Всероссийская научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и молодежь: проблемы, поиски, решения», Новокузнецк, Россия, 19-21 мая 2020 г.;

6. International conference "Physical Mesomechanics. Materials with Multilevel Hierarchical Structure and Intelligent Manufacturing Technology" Tomsk, Russia, 5-9 October 2020;

7. LXVIII Международная научная конференция «Актуальные проблемы прочности», Витебск, Беларусь, 27-31 мая 2024 года.

Публикации по теме диссертации

Результаты диссертационной работы опубликованы в 12 печатных работах: 1 монография; 2 статьи из перечня рекомендованного ВАК РФ для опубликования результатов диссертационного исследования; 6 статей в научных реферируемых изданиях индексируемых международными реферативными базами данных Scopus и Web of Science; 2 статьи опубликованные в трудах научно-практических конференций; получено 1 свидетельство о регистрации базы данных.

Соответствие диссертации паспорту специальности

Диссертационная работа по своему содержанию, поставленным целям и задачам, методикам исследования соответствует п.4 «Теоретическое и экспериментальное исследование воздействия различных видов излучений, высокотемпературной плазмы на природу изменений физических свойств конденсированных веществ» паспорта специальности 1.3.8 «Физика конденсированного состояния» (технические науки).

Структура и объем диссертации.

Работа состоит из введения, пяти разделов, основных выводов, списка литературы из 145 наименований. Диссертация содержит 148 страниц машинописного текста, в том числе 5 таблиц и 36 рисунков, 4 приложения.

Автор считает своим приятным долгом выразить признательность и глубокую благодарность за полезные обсуждения, постоянную поддержку научному руководителю доктору технических наук, доценту, Д.В. Загуляеву, а также д.ф.-м..н., профессору В.Е. Громову, д.т.н., профессору С.В. Коновалову, д.ф.-м.н., профессору Ю.Ф. Иванову.

1. СОВРЕМЕННЫЕ НАУЧНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В ПРИМЕНЕНИИ ЭЛЕКТРОННО-ПУЧКОВОЙ ОБРАБОТКИ ДЛЯ МОДИФИКАЦИИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

В современных условиях, когда значительно увеличились нагрузки на детали машин ввиду повышения их мощности и производительности, узлам и агрегатам приходится работать в условиях существенных механических и динамических нагрузок, что приводит к снижению ресурса и преждевременному выходу их из строя. К сожалению, традиционные методы модификации металлических материалов, такие как объемное легирование и термическая обработка, не всегда обеспечивают требуемые свойства [1-4]. Кроме того, в большинстве случаев нет необходимости в объемном упрочнении материала, а достаточно лишь модифицирование небольших, до 200 мкм, слоев, наиболее подверженных нагрузкам, и это является экономически выгодным, по сравнению с объемной модификацией. Поэтому разработка новых способов модификации металлических материалов и изучение результатов их воздействия является актуальной задачей современной науки.

Одним из современных и перспективных методом внешнего энергетического воздействия, оказывающим существенное влияние на структуру, фазовый состав, физические и механические свойства поверхностных слоев металлов и сплавов является электронно-пучковая обработка [5-6]. Электронно-пучковая обработка обеспечивает сверхвысокие скорости нагрева (до 106 К/с) поверхностного слоя до заданных температур и его последующее охлаждение за счет теплоотвода в основной объем материала со скоростями 104-109 К/с. В результате высокоскоростного охлаждения в поверхностном слое формируются неравновесные субмикро- и нанокристаллические структурно-фазовые состояния. Образование таких структур существенно увеличивает прочностные свойства поверхностных слоев материала, поскольку свойства сплавов напрямую связаны с масштабом структурно-фазовых состояний материала [7-9].

Чтобы оценить современное состояние научной проблемы, рассмотрим работы, в которых поднимается вопрос воздействия электронными пучками на металлические материалы в качестве метода их поверхностного упрочнения.

1.1 Изменения механических характеристик, структуры и фазового состава сплавов на основе железа при облучении электронным пучком

Стали заняли лидирующие позиции среди широко используемых сплавов в конструкционных, биомедицинских, автомобильных и подшипниковых системах. Для надежной и долговечной работы конструкций и механизмов материалы, из которых они изготовлены, должны обладать превосходными механическими свойствами и химической стабильностью даже в агрессивных средах. Исходя из этого современная научная общественность находится в поисках новых, передовых технологий обработки поверхности сталей для более широкого их применения в сложных промышленных условиях. В последние десятилетия активизировались исследований в области модифицирования поверхности сталей с помощью электронного пучка. Y. Fu и соавт. [10] исследовали поверхностное упрочнение стали 30CrMnSiA с использованием непрерывного электронного пучка и отметили, что микротвердость поверхности увеличилась с 208 до 520 HV на поверхности облучения, в то время как шероховатость поверхности не изменялась. Коллектив ученых под руководством J. Kim [11] обнаружили, что нанотвердость стали KP1 увеличилась на 316%, а KP4 на 144%, что было связано с увеличением плотности дислокаций в обработанном импульсным электронным пучком слое.

Известно, что коррозионная стойкость нержавеющих сталей в водных средах относительно высока из-за обогащенной хромом оксидной пленки, которая естественным образом образуется на ее поверхности. Однако хорошо известно, что нержавеющие стали подвержены точечной коррозии в

хлоридсодержащих водных средах. Этот недостаток объясняется наличием включений, таких фаз как А1-Мп и Мп-Б (полностью аустенитная однофазная структура, свободная от ферритных 5- или а-фаз) [12]. Для улучшения механических свойств и химической стабильности поверхности сталей используются методы обработки поверхности высокоэнергетическими пучками [13, 14]. Установлено, что обработка поверхности, основанная на облучении импульсными электронными пучками, улучшает механические и химические характеристики поверхности металлов [15-18]. Один из способов повышения коррозионной стойкости стали Л1Б1 1045 был предложен группой ученых под руководством Y. Fu в работе [19]. Метод заключался в обработке поверхности стали псевдоискровым электронным пучком. Это разновидность циклической обработки импульсным электронным пучком, характеризующаяся быстрыми и стабильно повторяющимися операциями, что позволяет достичь мгновенного выброса энергии и плазменного гашения, придавая тем самым поверхности материала уникальные механические и структурные свойства. Проведенные исследования показали, что в результате обработки псевдоискровым электронным пучком в поверхностных слоях стали Л1Б1 1045 образуется аморфная структура. Обработанный слой имеет глубину в несколько микрон с неоднородной структурой, размеры зерен материала значительно уменьшаются после обработки. Средний размер зерен в зоне термического воздействия меньше, чем в зоне плавления, что объясняется сочетанием влияния температурно-индуцированных динамических полей тепловых напряжений и наибольшего температурного градиента. Для изучения коррозионного поведения образцов до и после электронно-лучевой обработки использовали электрохимическую импедансную спектроскопию (ЭИС) и анализ потенциальной поляризации. Авторами установлено, что повышение коррозионной стойкости обусловлено сочетанием эффектов образования аустенита, удаления примесей в процессе электронно-лучевой обработки поверхности и образования аморфной фазы, выступающей в качестве однородной пассивной пленки. В работе [20]

дуплексная нержавеющая сталь 2205 была обработана сильноточным импульсным электронным пучком. Установлено, что обработка сильноточным импульсным электронным пучком приводит к образованию кратеров на поверхности стальных материалов с трещинами в центре после 5 импульсов. Вызвано данное явление растягивающими напряжениями возникающими в модифицированном слое вследствие высокоскоростного охлаждения. Дальнейшие исследования показали, что повышение количества импульсов до 15 устраняло эту проблему. Микроструктурный анализ при помощи дифракции обратно рассеянных электронов (EBSD) и рентгеновская дифрактометрия показали, что содержание фазы a-Fe увеличивается в слое после обработки, что может быть связано с гомогенизацией поверхности. Кроме того, установлено увеличение микротвердости поверхности до значений 380 HV. Глубина упрочненного слоя увеличивалась с увеличением числа импульсов, достигая около 400 мкм. Коррозионные испытания в 3,5 мас.% водном растворе NaCl показали, что потенциал коррозии увеличился от -0,99 МВ для необработанного образца до -0,28 МВ для образца, обработанного высокоинтенсивными электронными пучками. Еще одним примером увеличения коррозионной стойкости нержавеющих сталей посредством обработки сильноточным электронным пучком может стать работа [21]. Были показаны результаты коррозионных испытаний, и количественные значения износостойкости стали FV520B до и после обработки сильноточным импульсным электронным пучком. Параметры электронно-пучковой обработки были следующие: ускоряющее напряжение 27 кВ, длительность импульса 2,5 мкс и плотность энергии пучка 5 Дж/см2. Металлографический анализ обработанных образцов показал, что с увеличением количества импульсов обработки микроструктура поверхности становится более однородной со средним размером зерна менее 2 мкм. Переплавленный, под действием электронного пучка, слой имел глубину примерно 4 мкм и демонстрировал ориентацию кристаллизованных зерен преимущественно в направлении {200}. Результаты коррозионных

испытаний показывают, что после 25 импульсов обработки сильноточным электронным пучком потенциал коррозии повысился до 0,038 В с 0,213 В исходного образца, износостойкость увеличилась в 3 раза.

Как разновидность углеродистых инструментальных сталей высокоуглеродистые стали Т10 широко используются в производстве пресс-форм, однако такие недостатки как плохая прокаливаемость и большая закалочная деформация не позволяют получать детали больших и сложных форм, используемых при высоких нагрузках. Поэтому ведутся активные работы по изучению методов поверхностной обработки, одним из которых стала обработка поверхности электронным пучком. В статье [22] исследуются изменения микроструктуры поверхности, микротвердости, глубины переплавленного слоя и зоны термического влияния, морфологии поверхности, шероховатости поверхности и износостойкости стали Т10 после обработки электронным пучком с различным значением тока пучка. Установлено, что обработка электронным пучком оказывают огромное влияние на микроструктуру стали, происходит образование крошечного игольчатого и реечного мартенсита в модифицированном слое. Микротвердость поверхности и глубина слоя модифицирования увеличиваются с увеличением тока пучка. Микротвердость поверхности образца составляет 839 НУ, а глубина модифицированного слоя - 340 мкм при токе пучка 8 мА. Стоит также отметить, что износостойкость поверхности стали Т10, снижается с увлечением тока пучка, и при токе 6 мА возникает минимальное трение и износ. Также шероховатость поверхности уменьшается с увеличением тока. Шероховатость поверхности составляет 0,47 мкм при токе пучка 6 мА, это позволяет утверждать, что электроннолучевая обработка позволяет реализовать определенную степень полировки поверхности обрабатываемого изделия. В работе [23] исследована структура и механические свойства инструментальной стали АШ S7 после двустадийной обработки, которая заключалась в обработке поверхности электронным пучком и последующей криогенной заморозке для снижения

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Абатурова Анна Александровна, 2024 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Effects of heat treatment and addition of small amounts of Cu and Mg on the microstructure and mechanical properties of Al-Si-Cu and Al-Si-Mg cast alloys / S. Beroual, Z. Boumerzoug, P. Paillard, Y. Borjon-Piron. - DOI 10.1016/j.jallcom.2018.12.365 // Journal of Alloys and Compounds. - 2019. - Vol. 784. - P. 1026-1035. - URL: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.12.365 .

2. Influence of Cu addition on the heat treatment response of A356 foundry alloy / M. T. Di Giovanni, E. A. M0rtsell, T. Saito [et al.]. - DOI 10.1016/j.mtcomm.2019.02.013 // Materials Today: Communications. - 2019. -Vol. 19. - P. 342-348. - URL: https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2019.02.013 .

3. Czekaj, E. Quality Index of the AlSi7Mg0.3 Aluminium Casting Alloy Depending on the Heat Treatment Parameters / E. Czekaj, J. Zych, Z. Kwak, A. Garbacz-Klempka. - DOI 10.1515/afe-2016-0043 // Archives Of Foundry Engineering. - 2016. - Vol. 16. - P. 25-28. - URL: https: //www.researchgate.net/publication/305222288 .

4. Gawdzinska, K. Influence of heat treatment on abrasive wear resistance of silumin matrix composite castings / K. Gawdzinska, K. Bryll, D. Nagolska. - DOI 10.1515/amm-2016-0031// Archives of Metallurgy and Materials. -2016. - Vol. 61, № 1. - P. 177-182. - URL: https://www.researchgate.net/publication/299188223.

5. Rotshtein, V. Surface Treatment of Materials with Low-Energy, High-Current Electron Beams / V. Rotshtein, Y. Ivanov, A. Markov. - DOI 10.1016/B978-008044496-3/50007-1 // Materials Surface Processing by Directed Energy Techniques / ed. by Y. Pauleau. - Oxford : Elsevier, 2006. - P. 205-240. -ISBN 978-0-08-044496-3. - URL: https://www.researchgate.net/publication/279719645 .

6. Fatigue of steels modified by high intensity electron beams / V. E. Gromov, Yu. F. Ivanov, S. V. Vorobiev, S. V. Konovalov. - Cambridge : Cambridge International Science Publishing, 2015. - 272 p. - ISBN: 978-1907343-53-7.

7. Padmanabhan, K. A. Mechanical properties of nanostructured materials / K.A. Padmanabhan. - DOI 10.1016/S0921-5093(00)01437-4 // Materials Science and Engineering: A. - 2001. - Vol. 304-306. - P. 200-205. -URL: https://doi.org/10.1016/S0921-5093(00)01437-4 .

8. Microstructure and mechanical properties of bulk highly faulted fcc/hcp nanostructured cobalt microstructures / A. H. Barry, G. Dirras, F. Schoenstein [et al.] - DOI 10.1016/j.matchar.2014.02.004 // Materials Characterization. - 2014. - Vol. 91. - P. 26-33. - URL: https://doi.org/10.1016Zj.matchar.2014.02.004 .

9. A new multi-component alloy with a nanostructured morphology and superior mechanical behavior / J. T. Fan, M. D. Zhang, L. J. Zhang [et al.]. - DOI 10.1016/j.msea.2019.138616 // Materials Science and Engineering: A. - 2020. -Vol. 771. - P. 138616. - URL: https://doi.org/10.1016Zj.msea.2019.138616 .

10. Surface hardening of 30CrMnSiA steel using continuous electron beam / Y. Fu, J. Hu, X. Shen [et al.]. - DOI 10.1016/j.nimb.2017.08.014 // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. - 2017. - Vol. 410. - P. 207-214. - URL: https://doi.org/10.1016/j.nimb.2017.08.014 .

11. Kim, J. Corrosion inhibition and surface hardening of KP1 and KP4 mold steels using pulsed electron beam treatment / J. Kim, S. S. Park, H. W. Park. - 10.1016/j.corsci.2014.08.018 // Corrosion Science. - 2014. - Vol. 89. - P. 179188. - URL: https://doi.org/10.1016/j.corsci.2014.08.018 .

12. Chao, Q. On the enhanced corrosion resistance of a selective laser melted austenitic stainless steel / Q. Chao, V. Cruz, S. Thomas [et al.]. - DOI 10.1016/j.scriptamat.2017.07.037 // Scripta Materialia. - 2017. - Vol. 141. - P. 94-98. - URL: https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2017.07.037 .

13. Закономерности модифицирования высокохромистой стали интенсивным импульсным электронным пучком / Ю. Ф. Иванов, Е. А. Петрикова, А. Д. Тересов, О. В. Иванова. - DOI 10.17223/00213411/62/11/112

// Известия высших учебных заведений. Физика. - 2019. - Т. 62, № 11 (743). -С. 112-116. - URL: https://doi.org/10.17223/00213411/62/11/112 .

14. Исследование свойств системы цирконий (плёнка)/сталь 12Х18Н10Т (подложка), подвергнутой импульсному электронно-пучковому воздействию / А. Д. Тересов, В. В. Шугуров, Ю. Ф. Иванов [и др.] // Известия вузов. Физика. - 2015. - Т. 58, № 9-3. - С. 145-149. - URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=25225128 .

15. Kim, J. The state of the art in the electron beam manufacturing processes / J. Kim, W. J. Lee, H. W. Park. - DOI 10.1007/s12541-016-0184-8 // International Journal of Precision Engineering and Manufacturing. - 2016. - Vol. 17. - P. 1575-1585. - URL: https://doi.org/10.1007/s12541-016-0184-8 .

16. Cai, Y. Surface Nanostructure Formations in an AISI 316L Stainless Steel Induced by Pulsed Electron Beam Treatment / Y. Cai, K. Zhang, Z. Zhang [et al.]. - DOI 10.1155/2015/796895 // Journal of Nanomaterials. - 2015. - Vol. 16. -P. 1-5. - URL: https://doi.org/10.1155/2015/796895 .

17. Структура и трибологические свойства поверхностного слоя, наплавленного на мартенситную сталь и модифицированного электронно-пучковой обработкой / В. Е. Громов, В. Е. Кормышев, С. В. Коновалов [и др.] // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. - 2017. - Т. 14, № 1. - С. 28-33. - URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=28790847 .

18. Структура и свойства поверхности высокохромистых сталей, модифицированных интенсивным импульсным электронным пучком / Ю. Ф. Иванов, А. А. Клопотов, Е. А. Петрикова [и др.]. - DOI 10.17073/0368-07972017-10-839-845 // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. - 2017. - Т. 60, № 10. - С. 839-845. - URL: https://fermet.misis.ru/jour/article/view/1162 .

19. Microstructure modification and corrosion improvement of AISI 1045 steel induced by pseudospark electron beam treatment / Y. Fu, J. Hu, W. Zhao [et al.]. - DOI 10.1016/j.nimb.2020.02.033 // Nuclear Instruments and Methods in

Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. - 2020.

- Vol. 469. - P. 10-18. - URL: https://doi.Org/10.1016/j.nimb.2020.02.033 .

20. Surface microstructure and property modifications in a duplex stainless steel induced by high current pulsed electron beam treatments / K. Zhang, J. Ma, J. Zou, Y. Liu. - DOI 10.1016/j.jallcom.2017.01.003 // Journal of Alloys and Compounds. - 2017. - Vol. 707. - P. 178-183. - URL: https://doi.org/10.1016/jjallcom.2017.01.003 .

21. Improving corrosion and wear resistance of FV520B steel by high current pulsed electron beam surface treatment / S. Hao, L. Zhao, Y. Zhang, H. Wang. - DOI 10.1016/j.nimb.2015.04.046 // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. - 2015.

- Vol. 356-357. - P. 12-16. - URL: https://doi.org/10.1016Zj.nimb.2015.04.046 .

22. Effect of the continuous electron beam process treatment in the surface modification of T10 steel / R. Wang, H. Cui, J. Huang, H. Jiang. - DOI 10.1016/j.nimb.2018.09.004 // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. - 2020. - Vol. 436. - P. 29-34. - URL: https://doi.org/10.1016/j.nimb.2018.09.004 .

23. College, D. A. Alleviating surface tensile stress in e-beam treated tool steels by cryogenic treatment / D. A. College, Y. Zhu. - DOI 10.1016/j.msea.2018.03.036 // Materials Science and Engineering: A. - 2018. -Vol. 722. - P. 167-172. - URL: https://doi.org/10.1016/j.msea.2018.03.036 .

24. Majd, M. T. Low carbon steel surface modification by an effective corrosion protective nanocomposite film based on neodymium-polyacrylic acid-benzimidazole / M. T. Majd, T. Shahrabi, B. Ramezanzadeh. - DOI 10.1016/j.jallcom.2018.12.367 // Journal of Alloys and Compounds. - 2019. - Vol. 783. - P. 952-968. - URL: https://doi.org/10.1016/jjallcom.2018.12.367 .

25. Nanoscale surface modification of AISI 316L stainless steel by severe shot peening / S. Bagherifard, S. Slawik, I. Fernández-Pariente [et al.]. - DOI 10.1016/j.matdes.2016.03.162 // Materials & Design. - 2016. - Vol. 102. - P. 6877. - URL: https://doi.org/10.1016/j.matdes.2016.03.162 .

26. Surface polishing and modification of 3Cr2Mo mold steel by electron beam irradiation / J. Lu, D. Wei, R. Wang [et al.]. - DOI 10.1016/j.vacuum.2017.06.010 // Vacuum. - 2017. - Vol. 143. - P. 283-287. -URL: https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2017.06.010 .

27. Fatigue life of silumin treated with a high-intensity pulsed electron beam / Y. F. Ivanov, K. Alsaraeva, V. Gromov [et al.]. - DOI 10.1134/S1027451015050328 // Journal of Surface Investigation. X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques. - 2015. - Vol. 9, № 5. - P. 1056-1059. -URL: https://doi.org/10.1134/S1027451015050328 .

28. Ormanova, M. Electron beam surface treatment of tool steels / M. Ormanova, P. Petrov, D. Kovacheva. - DOI 10.1016/j.vacuum.2016.10.022 // Vacuum. - 2017. - Vol. 135. - P. 7-12. - URL: https://doi.org/10.1016Zj.vacuum.2016.10.022 .

29. Surface microstructures and improved mechanical property of 40CrMn steel induced by continuous scanning electron beam process / R. Wang, J. Yu, D. Wei, C. Meng. - DOI 10.1016/j.nimb.2019.08.020 // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. - 2019. - Vol. 436. - P. 130-136. - URL: https://doi.org/10.1016/j.nimb.2019.08.020 .

30. Effect of different scanning modes on the surface properties of continuous electron beam treated 40CrMn steel / J. Yu, R. Wang, D. Wei, C. Meng, H. Wu. - DOI 10.1016/j.nimb.2020.02.006 // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. - 2020. - Vol. 467. - P. 102-107. - URL: https://doi.org/10.1016/j.nimb.2020.02.006 .

31. Surface modification of 5CrMnMo steel with continuous scanning electron beam process / D. Wei, X. Wang, R. Wang, H. Cui - DOI 10.1016/j.vacuum.2017.12.032 // Vacuum. - 2018. - Vol. 149. - P. 118-123. -URL: https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2017.12.032 .

32. Электронно-пучковая обработка диффузионных бороалитированных слоев на поверхности стали 5ХНМ / Н. С. Улаханов, У. Л. Мишигдоржийн, А. П. Семенов [и др.]. - DOI 10.57070/2304-4497-2024-1(47)-92-102 // Вестник Сибирского государственного индустриального университета. - 2024. - № 1 (47). - С. 92-102. - URL: http://doi.org/10.57070/2304-4497-2024-1 (47)-92-102 .

33. Enhancement of the surface properties of selective laser melted maraging steel by large pulsed electron-beam irradiation / T. S .N. Sankara Narayanan, J. Kim, H. E. Jeong, H. W. Park. - DOI 10.1016/j.addma.2020.101125 // Additive Manufacturing. - 2020. - Vol. 33. - P. 101125. - URL: https://doi.org/10.1016/j.addma.2020.101125 .

34. Дашеев, Д. Э. Математическое моделирование и особенности электронно-лучевого борирования низкоуглеродистых сталей в вакууме / Д. Э. Дашеев, А. П. Семенов, Н. Н. Смирнягина // Химическая физика и мезоскопия. - 2012. - Т. 14, № 3. - С. 417-421.

35. Электронно-лучевое легирование низкоуглеродистой стали карбидом бора и алюминием / У. Л. Мишигдоржийн, Н. С. Улаханов, А. П. Семенов [и др.] // Сварочное производство. - 2022. - № 8. - С. 34-38.

36. Электронно-пучковая модификация боридных диффузионных слоев на поверхности штамповой стали 5ХНМ / С. А. Лысых, У. Л. Мишигдоржийн, Ю. П. Хараев [и др.]. - DOI 10.25712/ASTU.2072-8921.2023.02.028 // Ползуновский вестник. - 2023. - № 2. - С. 217-224. -URL: https://ojs.altstu.ru/index.php/PolzVest/article/view/529 .

37. Применение сильноточных импульсных электронных пучков для модифицирования поверхности лопаток газотурбинных двигателей / В. А. Шулов, А. Н. Громов, Д. А. Теряев, В. И. Энгелько. - DOI 10.17073/1997-308X-2015-1-38-48 // Модифицирование поверхности, в том числе пучками заряженных частиц, потоками фотонов и плазмы. - 2015. - №. 1. - С. 38-48. -URL: https://doi.org/10.17073/1997-308X-2015-1-38-48 .

38. Heat treatment induced phase transition and microstructural evolution in electron beam surface melted Nb-Si based alloys / Y. Guo, L. Jia, B. Kong [et al.]. - DOI 10.1016/j.apsusc.2017.05.248 // Applied Surface Science. - 2017. -Vol. 423. - P. 417-420. - URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.apsusc.2017.05.248 .

39. Tuning microstructures and improving oxidation resistance of Nb-Si based alloys via electron beam surface melting / Y. Guo, J. He, Z. Li [et al.]. - DOI 10.1016/j.corsci.2019.108281 // Corrosion Science. - 2020. - Vol. 163. - P. 108281. - URL: https://doi.org/10.1016/j.corsci.2019.108281 .

40. Fritzsch, K. Improved Surface Properties of AZ31 and AZ91 Mg alloys Due to Electron Beam Liquid Phase Surface Treatment / K. Fritzsch, R. Zenker, A. Buchwalder. - DOI 10.1016/j.matpr.2015.05.009 // Materials Today: Proceedings. - 2015. - Vol. 2, sup. 1. - P. 188-196. - URL: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2015.05.009 .

41. Hao, S. Producing nano-grained and Al-enriched surface microstructure on AZ91 magnesium alloy by high current pulsed electron beam treatment / S. Hao, M. Li. - DOI 10.1016/j.nimb.2016.03.035 // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. - 2016. - Vol. 375. - P. 1-4. - URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.nimb.2016.03.035 .

42. Lee, W. J. Improved corrosion resistance of Mg alloy AZ31B induced by selective evaporation of Mg using large pulsed electron beam irradiation / W. J. Lee, J. Kim, H. W. Park. - DOI 10.1016/j.jmst.2018.12.004 // Journal of Materials Science & Technology. - 2019. - Vol. 35, № 5. - P. 891-901. - URL: https://doi.org/10.1016/jjmst.2018.12.004 .

43. Effect of the high current pulsed electron beam treatment on the surface microstructure and corrosion resistance of a Mg-4Sm alloy / Y. R. Liu, K. M. Zhang, J. X. Zou [et al.]. - DOI 10.1016/j.jallcom.2017.12.227 // Journal of Alloys and Compounds. - 2018. - Vol. 741. - P. 65-75. - URL: https://doi.org/10.1016/jjallcom.2017.12.227 .

44. Surface microstructure and property modifications in a Mg-8Gd-3Y-0.5Zr magnesium alloy treated by high current pulsed electron beam / T. C. Zhang, K. M. Zhang, J. X. Zou [et al.]. - DOI 10.1016/j.jallcom.2019.02.130 // Journal of Alloys and Compounds. - 2019. - Vol. 788. - P. 231-239. - URL: https://doi.org/10.1016/jjallcom.2019.02.130 .

45. Zhang, X. Surface microstructure modifications and in-vitro corrosion resistance improvement of a WE43 Mg alloy treated by pulsed electron beams / X. Zhang, K. Zhang, J. Zou [et al.]. - DOI 10.1016/j.vacuum.2019.109132 // Vacuum. - 2020. - Vol. 173. - P. 109132. - URL: https://doi.org/10.1016/j .vacuum.2019.109132 .

46. Кратерообразование на поверхности деталей из титановых сплавов при облучениисильноточными импульсными электронными пучками / В. А. Шулов, В. И. Энгелько, А. Н. Громов [и др.] // Физика и химия обработки материалов. - 2015. - № 5. - С. 22-28. - URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=24816620 .

47. Текстурообразование в поверхностных слоях мишеней из сплава ВТ6 при облучениисильноточными импульсными электронными пучками / В. А. Шулов, А. Н. Громов, Д. А. Теряев [и др.] // Физика и химия обработки материалов. - 2016. - № 6. - С. 19-24. - URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=27649616 .

48. Мезоскопические структурные состояния на наномасштабном уровне в поверхностных слоях титана и его сплавы Ti-6Al-4V, создаваемые ультразвуковой и электронно-пучковой обработкой / В. Е. Панин, А. В. Панин, О. Б. Перевалов, А. Р. Шугуров. - DOI 10.24411/1683-805X-2018-15001 // Физическая мезомеханика. - 2018. - Т. 21, № 5. - С. 5-15. - URL: http://old.ispms.ru/ru/j ournals/459/2584/ .

49. Многоуровневые механизмы деформационного поведения технического титана и сплава Ti-6Al-4V, подвергнутых обработке высокочастотными электронными пучками / А. В. Панин. М. С. Казаченко, О. Б. Перевалова [и др.]. - DOI 10.24411/1683-805X-2018-14005 // Физическая

мезомеханика. - 2018. - Т. 21, № 4. - С. 45-56. - URL: https://www.ispms.ru/journal/arkhiv-nomerov/458/2576/ .

50. Перевалова, О. Б. Изменение фазового состава и параметров твердого раствора на основе a- Ti в поверхностных слоях сплава Ti-6Al-4V, подвергнутого электронно-пучковой обработке / О. Б. Перевалова, А. В. Панин, Е. А. Синякова. - DOI 10.31857/S001532302002014X // Физика металлов и металловедение. - 2020. - Т. 121, № 2. - С. 157-164. - URL: http s://el ibrary .ru/item.asp?doi=10.31857/S001532302002014X .

51. Narayanan, T. S. N. Fabrication and synthesis of uniform TiO2 nanoporous and nanotubular structures on dual-phase Ti-6Al-4V alloy using electron-beam irradiation / T. S. N. Narayanan, J. Kim, H. W. Park. - DOI 10.1016/j.matchemphys.2019.122549 // Materials Chemistry and Physics. - 2020. - Vol. 242. - Р. 122549. - URL: https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2019.122549 .

52. Кузичкин, Е. Е. Модификация поверхности сплава на основе титана интенсивным электронным пучком / Е. Е. Кузичкин // Молодежь, наука, технологии: новые идеи и перспективы (МНТ-2016) : материалы III Международной научной конференции студентов и молодых ученых, Томск, 22-25 ноября 2016 года / Томский государственный архитектурно-строительный университет. - Томск : ТГАСУ, 2016. - С. 328-333. - ISBN 978-5-93057-765-5.

53. Effect of beam current on microstructure, phase, grain characteristic and mechanical properties of Ti-47Al-2Cr-2Nb alloy fabricated by selective electron beam melting / Y. Hangyu, C. Yuyong, W. Xiaopeng, K. Fantao. - DOI 10.1016/j.jallcom.2018.03.343 // Journal of Alloys and Compounds. - 2018. - Vol. 750. - P. 617-625. - URL: https://doi.org/10.1016/jjallcom.2018.03.343 .

54. Мейснер, С. Н. Исследование физико-механических свойств и морфологии поверхности никелида титана после импульсных воздействий на поверхность сплава электронными пучками / С. Н. Мейснер, Ф. А. Дьяченко // Молодежь, наука, технологии: новые идеи и перспективы (МНТ-2016) :

материалы III Международной научной конференции студентов и молодых ученых, Томск, 22-25 ноября 2016 года / Томский государственный архитектурно-строительный университет. - Томск : ТГАСУ, 2016. - С. 286289. - ISBN 978-5-93057-765-5.

55. Гудимова, Е. Ю. Влияние электронно-пучковой обработки на топографию поверхности и физико-механические свойства никелида титана с покрытиями из тантала / Е. Ю. Гудимова, Л. Л. Мейснер, А. А. Нейман // Перспективные материалы в технике и строительстве: ПМТС 2015 : материалы II Всероссийской научной конференции молодых ученых с международным участием, Томск, 6-9 октября 2015 года / Томский государственный архитектурно-строительный университет. - Томск : ТГАСУ, 2015. - С. 91-94. - ISBN 978-5-93057-675-7.

56. Wei, J. Studies on surface topography and mechanical properties of TiN coating irradiated by high current pulsed electron beam / J. Wei, W. Langping, W. Xiaofeng. - DOI 10.1016/j.nimb.2018.09.003 // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. - 2018. - Vol. 436. - P. 63-67. - URL: https://doi.org/10.1016/j.nimb.2018.09.003 .

57. Study of the influence of electron beam treatment of Ti5Al4V substrate on the mechanical properties and surface topography of multilayer TiN/TiO2 coatings / P. Petrov, D. Dechev, N. Ivanov [et al.]. - DOI 10.1016/j.vacuum.2018.05.026 // Vacuum. - 2018. - Vol. 154. - P. 264-271. -URL: https://doi.org/ 10.1016/j.vacuum.2018.05.026 .

58. Семенов, А. П. Синтез нанокомпозитных покрытий TiN-Cu на принципе сопряжения процессов вакуумно-дугового испарения, магнетронного распыления и распыления ионным пучком / А. П. Семенов, Д. Б Д. Цыренов, И. А. Семенова // Функциональные наноматериалы и высокочистые вещества : материалы докладов IX Международной конференции с элементами научной школы для молодежи, Суздаль, 3-7 октября 2022 года / Институт металлургии и материаловедения им. А.А.

Байкова Российской академии наук. - Суздаль : Буки Веди, 2022. - С. 86-88.

- ISBN 978-5-4465-3688-7.

59. Reboul, M. C. Metallurgical aspects of corrosion resistance of aluminium alloys / M. C. Reboul, B. Baroux. - DOI 10.1002/maco.201005650 // Materials and Corrosion. - 2010. - Vol. 62, № 3. - P. 215-233. - URL: https://doi.org/10.1002/maco.201005650 .

60. Surface alloying of aluminum with molybdenum by high-current pulsed electron beam / H. Xia, C. Zhang, P. Lv [et al.]. - DOI 10.1016/j.nimb.2017.11.028 // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. - 2018. - Vol. 416. - P. 9-15. - URL: https://doi.org/10.1016/j.nimb.2017.11.028 .

61. Microstructural development of electron beam processed Al-3Ti-1Sc alloy under different electron beam scanning speeds / P. Yu, M. Yan, D. Tomus [et al.]. - DOI 10.1016/j.matchar.2017.09.005 // Materials Characterization. - 2018. -Vol. 14. - P. 43-49. - URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.matchar.2017.09.005 .

62. Bo, G. Shock wave induced nanocrystallization during the high current pulsed electron deam process and its effect on mechanical properties / G. Bo, X. Ning, X. Pengfei. - DOI 10.1016/j.matlet.2018.11.054 // Materials Letters.

- 2019. - Vol. 237. - P. 180-184. - URL: https://doi.org/10.1016/j.matlet.2018.11.054 .

63. Effects of re-ageing treatment on microstructure and tensile properties of solution treated and cold-rolled Al-Cu-Mg alloys / H. Li, W. Xu, Z. Wang [et al.]. - DOI 10.1016/j.msea.2015.10.051 // Materials Science and Engineering: A. -2016. - Vol. 650. - P. 254-263. - URL: https://doi.org/10.1016/j.msea.2015.10.051 .

64. Formation of large grains by epitaxial and abnormal growth at the surface of pulsed electron beam treated metallic samples / P. Yan, T. Grosdidier, X. Zhang, J. Zou // Materials & Design. - 2018. - Vol. 159. - P. 1-10. - URL: https://doi.org/10.1016Zj.matdes.2018.08.033 .

65. Surface modifications of a cold rolled 2024 Al alloy by high current pulsed electron beams / P. Yan, J. Zou, C. Zhang, T. Grosdidier // Applied Surface Science. - 2020. - Vol. 504. - P. 144382. - URL: https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.144382 .

66. Физико-механические свойства слоистых композитов силумин / углепластик при облучении импульсным электронным пучком поверхности металла / А. М. Устинов, А. А. Клопотов, Ю. Ф. Иванов [и др.]. - DOI 10.24108/preprints-3112659 // PREPRINTS.RU. - 2023. - URL: https://doi.org/10.24108/preprints-3112659 .

67. Градиентная структура трехкомпонентного Ti-Ni-Ta поверхностного сплава, синтезированного на подложке TiNi электронно-пучковым способом / С. И. Южакова, М. Г. Остапенко, В. О. Семин [и др.]. -DOI 10.54708/26587572_2023_5212129 // Materials. Technologies. Design. -2020. - № 5. - С. 129-139. - URL: https://doi.org/10.54708/26587572_2023_5212129 .

68. Microstructural modifications and high-temperature oxidation resistance of arc ion plated NiCoCrAlYSiHf coating via high-current pulsed electron beam / J. Cai, Ch. Li, Y. Yao [et al.]. - DOI 10.1016/j.corsci.2021.109281 // Corrosion Science. - 2021. - Vol. 182. - Р. 109281. - URL: https://doi.org/10.1016/j.corsci.2021.109281 .

69. Иванов, К. В. Эволюция структурно-фазового состояния и микротвердости приповерхностного слоя композита Ni3Al - 30 об.% TiC при воздействии низкоэнергетического сильноточного электронного пучка / К. В. Иванов, К. О. Акимов, М. Г. Фигурко. - DOI 10.54708/26587572_2023_531317 // Materials. Technologies. Design. - 2023. -№ 5. - С. 17-27. - URL: https://doi.org/10.54708/26587572_2023_531317 .

70. Enhancing mechanical and tribological properties of Ni3Al-15vol.%TiC composite by high current pulsed electron beam irradiation/ M. Demirtaç, K. Ivanov, G. Purcek, H. Yanar. - DOI 10.1016/j.jallcom.2021.162860

// Journal of Alloys and Compounds. - 2021. - Vol. 898. - Р. 162860. - URL: https://doi.org/10.1016/j .jallcom.2021.162860 .

71. Stepanova, E. N. Structure and mechanical properties of the Zr-Nb-H system alloys after pulsed electron beam exposure / E. N. Stepanova, M. S. Syrtanov, G. P. Grabovetskaya [et al.]. - DOI 10.1063/1.5083538 // AIP Conference Proceedings: Proceedings of the Advanced Materials with Hierarchical Structure for New Technologies and Reliable Structures: electronic collection, Tomsk, 1-5 October 2018. - Vol. 2051. - Tomsk : AIP Publishing LLC, 2018. - P. 020295. - URL: https://doi.org/ 10.1063/1.5083538 .

72. Bestetti, M. Investigation on the properties of anodic oxides grown on aluminium-silicon alloys irradiated by pulsed electron beam / M. Bestetti, L. H. Andrea, A. Batuhan [et al.]. - DOI 10.54708/26587572_2023_5313109 // Materials. Technologies. Design. - 2023. - Vol. 5, № 3 (13). - P. 109- 122. -URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=58909623 .

73. Свойства титановых фольг после облучения электронным пучком с дозами до 1 ГГр / П. Б. Сергеев, Н. П. Ковалец, Е. П. Кожина, С. А. Бедин. -DOI 10.31857/S036767652370313 // Известия Российской академии наук. Серия физическая. - 2023. - Т. 87, № 12. - С. 1819-1822. - URL: https://journals.rcsi.science/0367-6765/article/view/232557 .

74. Sarkar, R. Electron beam induced artifacts during in situ TEM deformation of nanostructured metals / R. Sarkar, C. Rentenberger, J. Rajagopalan. - DOI 10.1038/srep16345 // Scientific Reports. - 2015. - Vol. 5. - P. 16345. -URL: https://doi.org/10.1038/srep16345 .

75. Li, S. H. Deformation of small-volume Al-4Cu alloy under electron beam irradiation / S. H. Li, W. Z. Han, Z. W. Shan. - DOI 10.1016/j.actamat.2017.09.015 // Acta Mater. - 2017. - Vol. 141. - P. 183-192. -URL: https://doi.org/10.1016/j.actamat.2017.09.015 .

76. Yeh, S. S. Probing nanocrystalline grain dynamics in nanodevices / S. S. Yeh, W. Y. Chang, J. J. Lin. - DOI 10.1126/sciadv.1700135 // Science

Advances. - 2017. - Vol. 3. - P. e1700135. - URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28691094/ .

77. Reduction of electrical conductivity in Ag nanowires induced by low-energy electron beam irradiation / J. Wang, C. Mao, Z. Wu [et al.]. - DOI 10.1016/j.jpcs.2018.09.009 // Journal of Physics and Chemistry of Solids. - 2019.

- Vol. 124. - P. 89-93. - URL: https://doi.org/10.1016/jjpcs.2018.09.009 .

78. Патент № 2643697 Российская Федерация, МПК B81B 3/00. Способ получения композитных наноструктур диоксид кремния-серебро : № 2017117147 : заявл. 11.05.2017 : опубл. 05.02.2018. / А. П. Семенов, А. А. Семенова, И. А. Семенова, Е. А. Гудилин ; заявитель Институт физического материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук. - 16 с. // Yandex.ru: патенты. - URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU2643697C1_20180205 .

79. Egerton, R. F. Radiation damage in the TEM and SEM / R. F. Egerton, P. Li, M. Malac. - DOI 10.1016/j.micron.2004.02.003 // Micron. - 2004.

- Vol. 35, № 6. - P. 399-409. - URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.micron.2004.02.003 .

80. Oxidation of carbon nanotubes in an ionizing environment / A. L. Koh, E. Gidcumb, O. Zhou, R. Sinclair. - DOI 10.1021/acs.nanolett.5b03035 // Nano Lett. - Vol. 16. - P. 856-863. - URL: http://dx.doi.org/10.1021/acs.nanolett.5b03035 .

81. Yoshida, H. Oxidation and reduction processes of platinum nanoparticles observed at the atomic scale by environmental transmission electron microscopy / H. Yoshida, H. Omote, S. Takeda. - DOI 10.1039/c4nr04352a // Nanoscale. - 2014. - Vol. 6. - P. 13113-13118. - URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25248870/ .

82. Electron - Water interactions and implications for liquid cell electron microscopy / N. M. Schneider, M. M. Norton, B. J. Mendel [et al.]. - DOI 10.1021/jp507400n // The Journal of Physical Chemistry C. - 2014. - Vol. 118. -P. 22373-22382. - URL: https://doi.org/10.1021/jp507400n .

83. Impact of the electron beam on the thermal stability of gold nanorods studied by environmental transmission electron microscopy / W. Albrecht, A. van de Glind, H. Yoshida [et al.]. - DOI 10.1016/j.ultramic.2018.05.006 // Ultramicroscopy. - 2018. - Vol. 193. - P. 97-103. - URL: https://doi.org/10.1016/j.ultramic.2018.05.006 .

84. Influence of Electron Beam Treatment on Structure and Phase Composition of TiB2-Ag Coating Deposited by Electrical Explosion Spraying / А. Filyakov, V. Pochetukha, D.Romanov, E. Vashchuk. - DOI https://doi.org/10.3390/coatings13111867 // Coatings. - 2023. - Vol. 13. - P. 1867. - URL: https://doi.org/10.3390/coatings13111867 .

85. Patent № 053407, DE, МПК B33Y 10/00, B33Y 30/00, B33Y 40/00, H01J 37/30, H01J 37/304. Method for smoothing a component surface region : № PCT/EP2019/074525 : register 13.09.2019 : publication 19.03.2020 / B. Graffel, F. Winckler, S. Fritzsche [et al.] ; Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV. -6 p.// Google.com: patents. - URL: https://patents.google.com/patent/US20210197307A1/en .

86. Patent № US10577684, МПК C22F 1/16, C22F 1/18, B23K 15/00, B33Y 10/00, C22C 14/00. Method for producing ultrafine-grained crystalline materials via electronbeam : № 15810895 : register 13.11.2017 : publication 03.03.2020 / R. D. Reeves, T. M. Lasko, J. J. Hill ; Mainstream Engineering Corp. - 13 p. // Google.com: patents. - URL: https://patents.google.com/patent/US10577684B1/en .

87. Патент № 2704051 Российская Федерация, МПК C21D 9/04. Способ и установка для поверхностного упрочнения головок стальных рельсов действующих путей : № 2018137161 : заявл. 23.10.2018 : опубл. 23.10.2019 / В. В. Кошлаков, Р. Н. Ризаханов ; заявитель Исследовательский центр имени М.В. Келдыша. - 14 с. // Yandex.ru: патенты. - URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU2704051C1_20191023 .

88. Патент № 2584366 Российская Федерация, МПК C21D 1/09, C21D 9/22, B22F 3/24. Способ импульсного электронно-ионно-плазменного

упрочнения твердосплавного инструмента или изделия : № 2014152167/02 : заявл. 22.12.2014 : опубл. 20.05.2016 / В. Е. Овчаренко ; заявитель Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук. - 14 с. // Yandex.ru: патенты. - URL: https://patents.s3.yandex.net/RU2584366C1_20160520.pdf .

89. Патент № 2616740 Российская Федерация, МПК C21D 9/22, C21D 1/09, C23C 26/00. Способ электронно-лучевой обработки изделия из технического титана ВТ1-0 : № 2015140657 : заявл. 23.09.2015 : опубл. 18.04.2017 / С. В. Коновалов, И. А. Комиссарова, Д. А. Романов [и др.] ; заявитель Сибирский государственный индустриальный университет. - 8 с. // Yandex.ru: патенты. - URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU2616740C2_20170418 .

90. Патент № 2716926 Российская Федерация, МПК C22F 1/18, C22F 3/00, C23C 8/10. Способ комплексной упрочняющей обработки изделия из титанового сплава Ti-6Al-4V, полученного методом аддитивного производства : № 2019134357; заявл. 28.10.2019; опубл. 17.03.2020 / А. В. Панин, С. В. Панин, С. А. Мартынов [и др.] ; Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук. - 9 с. // Yandex.ru: патенты. - URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU2716926C1_20200317 .

91. Патент № 2700439 Российская Федерация, МПК B22F 3/105, B33Y 70/00, B33Y 10/00, C22C 1/05, C22C 14/00. Способ аддитивного производства изделий из титановых сплавов с функционально-градиентной структурой : № 2018143797 : заявл. 11.12.2018 : опубл. 17.09.2019 / Е. А. Колубаев, С. Г. Псахье, В. Е. Рубцов [и др.] ; Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук. - 18 с. // Yandex.ru: патенты. - URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU2700439C1_20190917 .

92. Патент № 2705817 Российская Федерация, МПК C23C 14/16, C23C 14/30. Способ формирования на титановых сплавах приповерхностного

упрочненного слоя : № 2018127878 : заявл. 30.07.2018 : опубл. 12.11.2019 / С. В. Федоров, С. Н. Григорьев, Х. С. Мин ; Московский государственный технологический университет "СТАНКИН". - 11 с. // Yandex.ru: патенты. -URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU2705817C1_20191112 .

93. Патент № 2705819 Российская Федерация, МПК C23C 14/35, C23C 14/58, C23C 14/16, C23C 14/06. Способ формирования интерметаллидных покрытий системы Ti-Al на поверхностях из алюминиевых сплавов : № 2017146306 : заявл. 27.12.2017 : опубл. 12.11.2019 / С. В. Федоров, С. Н. Григорьев, Х. С. Мин ; Московский государственный технологический университет "СТАНКИН". - 9 с. // Patenton.ru: пантеон патентов. - URL: https://patenton.ru/patent/RU2705819C2 .

94. Патент № 2718028 Российская Федерация, МПК C23C 14/16, C23C 14/30. Способ модификации поверхности изделий из титана : № 2019136727 : заявл. 14.11.2019 : опубл. 30.03.2020 / А. С. Гренадёров, К. В. Оскомов, А. А. Соловьев, С. А. Онищенко ; Институт сильноточной электроники Сибирского отделения Российской академии наук. - 8 с. // Patenton.ru: пантеон патентов. - URL: https://patenton.ru/patent/RU2718028C1 .

95. Патент № 2665315 Российская Федерация, МПК H01J 19/44, H01J 9/02. Способ обработки электродов изолирующих промежутков высоковольтных электровакуумных приборов : № 2017139179 : заявл. 10.11.2017 : опубл. 29.08.2018 // А. С. Гренадёров, К. В. Оскомов, С. А. Онищенко, А. А. Соловьев ; заявитель Институт сильноточной электроники Сибирского отделения Российской академии наук. - 10 с. // Yandex.ru: патенты. - URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU2665315C1_20180829 .

96. Патент № 2699487 Российская Федерация, МПК C23C 4/10, C23C 4/12, H01H 1/02. Способ нанесения электроэрозионностойких покрытий на основе оксида цинка и серебра на медные электрические контакты : № 2018142202 : заявл. 29.11.2018 : опубл. 05.09.2019 / Д. А. Романов, С. В. Московский ; заявитель Сибирский государственный индустриальный

университет. -8 с.// Yandex.ru: патенты. - URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU2699487C1_20190905 .

97. Патент № 2699486 Российская Федерация, МПК C23C 4/10, C23C 4/12, H01H 1/02. Способ нанесения электроэрозионностойких покрытий на основе оксида меди и серебра на медные электрические контакты : № 2018142200 : заявл. 29.11.2018 : опубл. 05.09.2019 / Д. А. Романов, С. В. Московский ; заявитель Сибирский государственный индустриальный университет. -8 с.// Patenton.ru: пантеон патентов. - URL: https://patenton.ru/patent/RU2699486C 1 .

98. Патент № 2680115 Российская Федерация, МПК C23C 14/30, F01D 5/14. Способ нанесения покрытия на лопатки газотурбинного двигателя : № 2017139185 : заявл. 13.11.2017 : опубл. 15.02.2019 / В. В. Баринов, В. А. Иванов, В. Г. Опокин, Р. Г. Равилов ; заявитель Уфимское моторостроительное производственное объединение. - 11 с. // Yandex.ru: патенты. - URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU2680115C1_20190215 .

99. Патент № 2712681 Российская Федерация, МПК C23C 14/30, B82B 1/00, C23C 14/02. Способ нанесения тонких металлических покрытий : № 2016142422 : заявл. 27.10.2016 : опубл. 30.01.2020 / А. Я. Лейви, А. П. Яловец ; заявитель Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное предприятие "ЭФОМ". - 6 с. // Yandex.ru: патенты. - URL: https://patents.s3.yandex.net/RU2712681C1_20200130.pdf .

100. Патент № 2 735 688 Российская Федерация, МПК B23K 15/00, C23C 24/08, (52) СПК, B23K 15/00, C23C 24/08 Способ формирования покрытия на металле электронно-лучевой наплавкой керамического порошка : № 2020117352 : заявл. 27.05.2020 : опубл. 05.11.2020 / И. Я. Бакеев ; заявитель Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники. - 7 с. // Patenton.ru: пантеон патентов. - URL: https://patenton.ru/patent/RU2735688C1 .

101. Патент № 2792905 C1 Российская Федерация, МПК A61L 27/06, A61L 27/30, C23C 4/10. Способ нанесения биоинертных покрытий на основе

титана, ниобия, циркония, тантала и азота на титановые имплантаты : № 2022128560 : заявл. 02.11.2022 : опубл. 28.03.2023 / Д. А. Романов, К. В. Соснин, А. Д. Филяков, С. В. Московский ; заявитель Сибирский государственный индустриальный университет. - 10 с. // Yandex.ru: патенты. - URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU2737912C1_20201204 .

102. Патент № 210834 U1 Российская Федерация, МПК H01H 31/20, C23C 4/12. высоковольтный разъединитель : № 2021139305 : заявл.

27.12.2021 : опубл. 06.05.2022 / Д. А. Романов, В. В. Почетуха, К. В. Соснин [и др.] ; заявитель Сибирский государственный индустриальный университет. -7 с.// Yandex.ru: патенты. - URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU210834U1_20220506 .

103. Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2021622986 Российская Федерация. Трибологические свойства Al-Mg сплава, полученного методом холодного переноса металла после электронно-пучковой обработки : № 2021623001 : заявл. 10.12.2021 : опубл. 16.12.2021 / И. А. Панченко, Я. Гэн, С. В. Коновалов, Ю. Ф. Иванов ; заявитель Сибирский государственный индустриальный университет. - 1 с. // Elibrary.ru. - URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=47433683 .

104. Патент № 2785958 C1 Российская Федерация, МПК C22C 1/04, C22C 1/08, C22C 14/00. способ получения пористого покрытия на изделиях из монолитного никелида титана : № 2021137983 : заявл. 21.12.2021 : опубл.

15.12.2022 / С. Г. Аникеев, Н. В. Артюхова, В. Н. Ходоренко [и др.] ; заявители: С. Г. Аникеев, Н. В. Артюхова, В. Н. Ходоренко [и др.]. - 8 с. // Patenton.ru: пантеон патентов. - URL: https://patenton.ru/patent/RU2785958C1 .

105. Патент № 2738307 C1 Российская Федерация, МПК A61L 31/00, A61L 27/06, A61L 27/34. Способ получения тромборезистентных изделий медицинского назначения : № 2020117237 : заявл. 12.05.2020 : опубл. 11.12.2020 / А. С. Гренадеров, А. А. Соловьев, С. В. Работкин ; заявитель Институт сильноточной электроники Сибирского отделения Российской

академии наук. -7 с.// Yandex.ru: патенты. - URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU2738307C1_20201211 .

106. Дроздов, А. А. Алюминий. Тринадцатый элемент : энциклопедия / А. А. Дроздов. - Москва : Библиотека РУСАЛа, 2007. - 239 с. - ISBN 978-591523-001-8.

107. Загуляев, Д. В. Влияние слабых магнитных полей на микротвердость поликристаллического алюминия / Д. В. Загуляев, С. В. Коновалов, В. Е. Громов // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика. - 2010. - № 9. - С. 5356. - URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=15119671 .

108. Change of deformation characteristics and dislocation substructure of nonferrous metals under influence of magnetic field / D. V. Zagulyaev, S. V. Konovalov, V. V. Shlyarov [et al.]. - DOI 10.1088/1757-899X/150/1/012038 // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering : 19, Technologies, Innovation, Quality, Novokuznetsk, 15-16 December 2015. - Novokuznetsk, 2016. - P. 012038. - URL: https://www.researchgate.net/publication/308669856 .

109. Характер влияния импульсного магнитного поля на микротвердость алюминия / Д. В. Загуляев, С. В. Коновалов, М. В. Пономарева, В. Е. Громов // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. - 2010. - Т. 7, № 1. - С. 32-35. - URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=14982333 .

110. Строганов, Г. Б. Сплавы алюминия с кремнием / Г. Б. Строганов, В. А. Ротенберг, Г. Б. Гершман. - Москва : Металлургия, 1977. - 272 с.

111. Белов, Н. А. Фазовый состав и структура силуминов / Н. А. Белов, С. В. Савченко, А. В. Хван. - Москва : МИСИС, 2008. - 282 с. - ISBN 978-5-87623-181-9.

112. Золоторевский, В. С. Металловедение литейных алюминиевых сплавов / В. С. Золоторевский, Н. А. Белов. - Москва : МИСиС, 2005. - 376 с. - ISBN 587623-126-6.

113. Белов, Н. А. Фазовый состав алюминиевых сплавов / Н. А. Белов. - Москва : МИСиС, 2009. - 392 с. - ISBN 978-5-87623-213-7.

114. Лунев, Ф. А. Силумин / Ф. А. Лунев. - Москва : Ленинград ОНТИ, 1937. - 50 с.

115. Ласковнев, А. П. Модификация структуры и свойств эвтектического силумина электронно-ионно-плазменной обработкой / А. П. Ласковнев, Ю. Ф. Иванов, Е. А. Петрикова [и др.] ; под ред. А. П. Ласковнева. - Минск : Белорусская наука, 2013. - 287 с. - ISBN 978-985-081632-0.

116. Sigworth, G. K. The modification of Ai-Si casting alloys: important practical and theoretical aspects / G. K. Sigworth. - DOI 10.1007/BF03355425 // International Journal of Metalcasting. - 2008. - Vol. 2. - P. 19-40. - URL: https://doi.org/10.1007/BF03355425 .

117. Производство алюминиевых сплавов: состояние и перспективы / С. Е. Бельский, И. П. Волчок, А. А. Митяев, Н. А. Свидунович // Литье и металлургия. - 2006. - № 2-1 (38). - С. 130-133. - URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=3 5271999 .

118. Li, Q. L. A novel modifier on the microstructure and mechanical properties of Al-7Si alloys / Q. L. Li, S. Zhao, B. Q. Li [at al.]. - DOI 10.1016/j.matlet.2019.05.050 // Materials Letters. - 2019. - Vol. 251. - P. 156160. - URL: https://doi.org/10.1016/j.matlet.2019.05.050 .

119. Lee, K. Correlation of microstructure with mechanical properties and fracture toughness of A356 aluminum alloys fabricated by low-pressure-casting, rheo-casting, and casting-forging processes / K. Lee, Y.N. Kwon, S. Lee. - DOI 10.1016/j.engfracmech.2008.04.004 // Engineering Fracture Mechanics. - 2008. -Vol. 75, № 14. - P. 4200-4216. - URL: https://doi.org/ 10.1016/j.engfracmech.2008.04.004 .

120. Effects of the addition of Mg on the microstructure and mechanical properties of hypoeutectic Al-7%Si alloy / Q. L. Li, B. Q. Li, J. B. Li [et al.]. -

DOI 10.1007/s40962-016-0131-6 // International Journal of Metalcasting. - 2017.

- Vol. 11. - P. 823-830. - URL: https://doi.org/10.1007/s40962-016-0131-6 .

121. Structure-Phase States of Al-Si Alloy After Electron-Beam Treatment and Multicycle Fatigue / K. V. Alsaraeva [Aksenova], V. E. Gromov, S. V. Konovalov, A. A. Atroshkina. - DOI 10.5281/zenodo.1107844 // International Journal of Chemical, Molecular, Nuclear, Materials and Metallurgical Engineering.

- 2015. - Vol. 9, № 7. - P. 762-766. - URL: https://zenodo.org/records/1107844 .

122. Fatigue life of silumin treated with a high-intensity pulsed electron beam / Yu. F. Ivanov, K. V. Alsaraeva [Aksenova], V. E. Gromov [et al.]. - DOI 10.1134/S1027451015050328 // Journal of Surface Investigation. X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques. - 2015. - Vol. 9, № 5. - P. 1056-1059. -URL: https://doi.org/10.1134/S1027451015050328 .

123. Zeren, M. Influence of Ti addition on the microstructure and hardness properties of near-eutectic Al-Si alloys / M. Zeren, E. Karakulak. - DOI 10.1016/j.jallcom.2006.10.131 // Journal of Alloys and Compounds. - 2008. - Vol. 450. - P. 255-259. - URL: https://doi.org/10.1016/jjallcom.2006.10.131 .

124. Hernandez, R. C. Thermal analysis and microscopical characterization of Al-Si hypereutectic alloys / R. C. Hernandez, J. H. Sokolowski. - DOI 10.1016/j.jallcom.2005.07.077 // Journal of Alloys and Compounds. - 2006. - Vol. 419. - P. 180-190. - URL: https://doi.org/10.1016/jjallcom.2005.07.077 .

125. Zeren, M. The effect of heat-treatment on aluminum-based piston alloys / M. Zeren. - DOI 10.1016/j.matdes.2006.09.010 // Materials and Design. -2007. - Vol. 28. - P. 2511-2517. - URL: https://doi.org/10.1016Zj.matdes.2006.09.010 .

126. Taghiabadi, R. Effect of iron-rich intermetallics on the sliding wear behavior of Al-Si alloys / R. Taghiabadi, H. M. Ghasemi, S. G. Shabestari. - DOI 10.1016/j.msea.2008.01.001 // Materials Science and Engineering: A. - 2008. -Vol. 490. - P. 162-167. - URL: https://doi.org/10.1016/j.msea.2008.01.001 .

127. Li, R. X. Age-hardening behavior of cast Al-Si base alloy / R. X. Li, L. Z. He, C. X. Li. - DOI 10.1016/j.matlet.2003.12.027 // Materials Letters. -

2004. - Vol. 58. - P. 2096-2101. - URL: https://doi.Org/10.1016/j.matlet.2003.12.027 .

128. Influence of additives on the microstructure and tensile properties of near-eutectic Al-10.8%Si cast alloy / A. M. Mohamed, A. M. Samuel, F. H. Samuel, H. W.Doty. - DOI 10.1016/j.matdes.2009.05.042 // Materials and Design. - 2009. - Vol. 30. - P. 3943-3957. - URL: https://doi.org/10.1016/j.matdes.2009.05.042 .

129. Effect of electron-plasma alloying on structure and mechanical properties of Al-Si alloy / D. Zaguliaev, S. Konovalov, Y. Ivanov, V. Gromov. -DOI 10.1016/j.apsusc.2019.143767 // Applied Surface Science. - 2019. - Vol. 498. - P. 143767. - URL: https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.143767 .

130. Мильман, Ю. В. Масштабная зависимость твердости и характеристики пластичности, определяемой при индентировании / Ю. В. Мильман, С. Н. Дуб, А. А. Голубенко // Деформация и разрушение материалов. - 2008. - № 8. - С. 3-10.

131. Загуляев, Д. В. Исследование износостойкости поверхностных слоев силумина после электронно-пучковой обработки / Д. В. Загуляев, В. Е. Громов, С. В. Коновалов [и др.] // Деформация и разрушение материалов. -2018. - № 12. - С. 23-27.

132. Абатурова, А. А. Динамика деформационного поведения сплава АК10М2Н при электронно-пучковой обработке / А. А. Абатурова, Д. В. Загуляев, А. А. Серебрякова. - DOI 10.57070/2304-4497-2024-1(47)-69-80 // Вестник Сибирского государственного индустриального университета. -2024. - № 1 (47). - С. 69-80. - URL: https://vestnik.sibsiu.ru/index.php/vestnik/article/view/485 .

133. Абатурова, А. А. Механические характеристики сплава АК10М2Н подвергнутого электронно-пучковой обработки и разрушенного в условиях растяжения / А. А. Абатурова, Д. В. Загуляев, А. А. Серебрякова // Актуальные проблемы прочности : материалы LXVIII международной научной конференции (Витебск, 27-31 мая 2024 года) / Институт технической

акустики Национальной академии наук Беларуси ; под ред. В. В. Рубаника. -Минск : ИВЦ Минфина, 2024. - С. 156-158. - ISBN 978-985-880-474-9. -URL:

https://libr. sibsiu.ru/MegaPro/UserEntry?Action=Link_FindDoc&id=91508&idb= 0 .

134. Speckle patterns of AK10M2N samples before and after electron beam treatment / D. V. Zaguliaev, A. A. Abaturova, A. A. Serebryakova, Yu. A. Shlyarova // Материалы во внешних полях (МВП-2024) : труды XII Международного онлайн-симпозиума, 20 марта 2024 / Сибирский государственный индустриальный университет ; под ред. В. Е. Громова. -Новокузнецк : Издательский центр СибГИУ, 2024. - С. 40-42. - URL: https://libr.sibsiu.ru/MegaPro/UserEntry?Action=Link_FindDoc&id=90030&idb= 0 .

135. Abaturova, A. A. The Influence of Electron-Beam Processing on the Formation of the Structure and Surface Properties of AK10M2N Alloy Destroyed under Tensile Conditions / A. A. Abaturova, D. V. Zaguliaev, A. A. Serebryakova. - DOI 10.1134/S106378502470038X // Technical Physics Letters. - 2024. - P. 1-6. - URL: https://link. springer. com/article/10.1134/S106378502470038X .

136. Разуваев, Е. И. Формирование ультрамелкозернистой и наноразмерной структуры в металлах и сплавах методами деформации / Е. И. Разуваев, Д. Ю. Лебедев, М. В. Бубнов // Авиационные материалы и технологии. - 2010. - № 3. - С. 3-8. - URL: https://journal.viam.ru/ru/system/files/uploads/pdf/2010/2010_3_1_1.pdf .

137. Шугуров, А. Р. Механизмы возникновения напряжений в тонких пленках и покрытиях / А. Р. Шугуров, А. В. Панин. - DOI 10.21883/JTF.2020.12.50417.38-20 // Журнал технической физики. - 2020. - Т. 90, № 12. - С. 1971-1994. - URL: https://journals.ioffe.ru/articles/viewPDF/50417 .

138. Analysis of Structure and Microhardness AlSi5Cu2 and AlSi10Cu2 Cast Alloys Subjected to Electron Beam Surface Melting / D. Zaguliaev, I. Chumachkov, Y. Ivanov [et al.] // 7th International Congress on Energy Fluxes and Radiation Effects (EFRE-2020), Tomsk, September 14-26, 2020. - Tomsk, 2020. - С. 737-740. - URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/9242140 .

139. Effect of Electron-Plasma Treatment on the Microstructure of Al-11wt%Si Alloy / D. Zaguliaev, S. Konovalov, A. Abaturova [et al.]. - DOI 10.1590/1980-5373-mr-2020-0057 // Materials Research. - 2020. - Vol. 23. - № 2. - P. e2020-0057. - URL: https://www.researchgate.net/publication/341996967_Effect_of_Electron-Plasma_Treatment_on_the_Microstructure_of_Al-11wtSi_Alloy .

140. Эволюция микроструктуры и микротвердости поршневого сплава Al-10si-2cu, облученного импульсным электронным пучком / В. В. Шляров, Д. В. Загуляев, А. А. Абатурова [и др.]. - DOI 10.25712/ASTU.1811-1416.2020.01.005 // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. - 2020. - Т. 17, № 1. - С. 32-39. - URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=42843365 .

141. Modification of Al-10Si-2Cu Alloy Surface by Intensive Pulsed Electron Beam / S. Konovalov, D. Zaguliaev, V. Gromov [et al.]. - DOI 10.1016/j.jmrt.2020.03.083 // Journal of Materials Research and Technology. -2020. - Vol. 9, № 3. - P. 5591-5598. - URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2238785420306773.

142. Microstructure and Microhardness of Piston Alloy Al-10Si-2Cu Irradiated by Pulsed Electron Beam / D. Zaguliaev, A. Abaturova, S. Konovalov [et al.]. - DOI 10.24425/afe.2020.133336 // Archives of Foundry Engineering. -2020. - Vol. 20, № 3. - P. 92-98. - URL: https://journals.pan.pl/dlibra/publication/133336/edition/116494/content.

143. Wear Resistance Evolution of Al-Si Aluminium Alloy After Electron Beam Processing / D. V. Zagulyaev, V. V. Shlyarov, A. A. Abaturova [et al.]. -DOI 10.1063/5.0034057 // AIP Conference Proceedings. - 2020. - Vol. 2310, №

1. - P. 020358. - URL: https://pubs.aip.org/aip/acp/article-

abstract/2310/1/020358/689267/.

144. Закономерности эволюции структурно-фазового состояния доэвтектического силумина, облученного интенсивным импульсным электронным пучком, при пластической деформации / Д. В. Загуляев, Ю. А. Шлярова, А. А. Абатурова [и др.]. - Москва : Русайнс, 2024. - 204 с. - ISBN 978-5-466-07443-7.

145. Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2020621872 Российская Федерация. Характеристики силуминов АК5М2 и АК10М2Н после облучения высокоинтенсивным импульсным электронным пучком с различными параметрами : № 2020621722 : заявл. 01.10.2020 : зарегистр. 14.10.2020 / К. В. Аксенова, Д. В. Загуляев, В. Е. Громов [и др.] ; заявитель Сибирский государственный индустриальный университет. - 1 с. -URL: https: //www.elibrary.ru/item.asp?id=44104098.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Справка о промышленном внедрении результатов научно-исследовательской работы ООО «СМК54»

о промышленном внедрении результатов научно-исследовательской работы

Научно-исследовательская работа «Структурно-фазовые превращения и изменения свойств сплава AK10M2II при электронно-пучковой обработке», выполнена в инициативном порядке в ФГБОУ ВО «Сибирский государственный индустриальный университет» соискателем ученой степени кандидата технических наук Абатуровой Анной Александровной, научный руководитель доктор технических наук Загуляев Дмитрий Валерьевич.

Бесперебойная работа автотранспортного предприятия во много зависит от рационального использования материально-технических средств и ресурса запчастей на технику. Экономичное использование ресурсов, а именно сокращение их расходов, снижает себестоимость перевозок. Помимо этого, точно выполняются производственные показатели, и увеличивается производительность труда.

Часто встречающейся причиной выхода из строя автотранспорта является тр и бо логи ч ее кое изнашивание и деформирование деталей из силуминов. Обработка поверхности деталей для ДВС высокоинтенсивным импульсным электронным пучком, как установлено в работе Абатуровой A.A., позволяет изменить структуру поверхностного слоя толщиной в десятки микрометров.

В приведенной работе установлено, что в облученных образцах из сплава АК10М2Н наблюдается снижение коэффициента трения и интенсивности изнашивания. По сравнению с материалом в состоянии поставки коэффициент трения снижается в =1,3 раза, интенсивность изнашивания - в ~ 6,6 раза. Соответственно это приведет к увеличению срока службы и ресурса деталей изготавливаемых из силумина и используемых в автотранспорте.

Определен наиболее благоприятный режим, приводящий к максимальному, увеличению прочностных и пластических свойств сплава АК10М2Н (режим 50 Дж/см2, 200 мкс). Увеличение предела прочности составляет 75 % по сравнению с пределом прочности литого сплава. Относительное остаточное удлинение и сужение при разрыве увеличивается на 150%.

Эксперименты, направленные на увеличения срока службы ответственных деталей, за счет облучения наиболее контактируемых поверхностей, являются достаточно актуальными и позволят снизить затраты на капитальные ремонты ДВС.

Данный документ подтверждает практическую значимость диссертационного исследования и не является основанием для финансовых претензий.

Ис j 1а:шител ьиьф.ди ре ктор ООО «C<M£¿bí.v-

ll К54"_ : Масл:

Маслюк Е.В. 2024 г.

СПРАВКА

Согласована Главный механик ООО «СМК54»

Ж . z*^

Ю.С. Костромин

(подпись)

Приложение 2

Справка о промышленном внедрении результатов научно-исследовательской работы АО «РУСАЛ Новокузнецк»

о промышленном внедрении результатов научно-исследовательской работы

Научно-исследовательская работа «Структурно-фазовые превращения и изменения свойств сплава АК10М2Н при электронно-пучковой обработке», выполнена в инициативном порядке в ФГБОУ ВО «Сибирский государственный индустриальный университет» соискателем ученой степени кандидата технических наук Абатуровой Анной Александровной, научный руководитель доктор технических наук Загулясв Дмитрий Валерьевич.

Следует отметить, что прочностных и пластических свойств сплавов системы AISi в последнее время становится недостаточно, ввиду расширения сфер их использования. При отливке AISi сплавов в алюминий добавляют кремний с целью улучшения прочностных свойств, однако, в некоторых случаях, наличие кремния приводи! к охрупчиванию материала, по причине образования в структуре сплава крупнозернистых частии кремния пластинчатой формы, а избыточная концентрация примесей и других легирующих элементов приводит к образованию интерметаллидных соединений, которые снижаю! прочностные свойства сплава.

В приведенной работе установлены закономерности влияния элекгронно-пучковой обработки на структурные особенности поверхностных слоев эвтектического силумина AKI0M2H. Установлены оптимальные режимы электронно-пучковой обработки (плотности энергии 25-35 Дж/см\ время импульса 150 мкс.) приводящие к образованию мелкозернистой, градиентной, ячеистой структуры на глубине до 100 мкм. от поверхности модифицирования. Обработанный слой характеризуется раздробленными пластинами кремния и отсутствием интерметаллидов. Указанные факторы однозначно приведут к увеличению механических характеристик готовой продукции, что и было установлено в работе.

В данной связи полученные результаты представляют практический интерес и могут быть использованы для повышения долговечности и надежности узлов и деталей ответственного назначения изготавливаемых из AISi сплавов.

Данный документ подтверждает практическую значимость диссертационного исследования и не является основанием для финансовых претензий. У

Согласовано

Директор по литейному производству . Лапин

АО «РУСАЛ Новокузнецк» ^^^

Подготовлено -'/'s'

Дирекюр ДТиТРАП НкАЗ в ОП __Д.Г. Большаков

ООО «РУСАЛ ИТЦ» г. Новокузнецк ^(подпись)

Марков В.В.

СПРАВКА

Приложение 3

Справка об использовании результатов диссертационной работы

Об использовании результатов диссертационной работы Абатуровой А.А, «СТРУКТУРНО-ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ СВОЙСТВ СПЛАВА АК10М2Н ПРИ ЭЛЕКТРОННО-ПУЧКОВОЙ ОБРАБОТКЕ»

Результаты диссертационной работы Абатуровой Анны Александровны представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 01.04.07 - Физика конденсированного состояния используются в научной и учебной деятельности ФГБОУ ВО «Сибирский государственный индустриальный университет», а именно установленные в работе положения нашли отражение в лекционном материале и практических заданиях по дисциплинам «Оборудование и технология приготовление макро- и микрошлифов», «Основные механические свойства и методы их определения», «Основы материаловедения и технологии материалов», «Физика твердого тела», «Физические основы прочности материалов», «Материаловедение и технологии материалов», «Методы исследования структуры и свойств материалов», «Прочность и разрушение материалов», «Физические свойства материалов».

Обучающиеся бакалавриата и магистратуры по направлениям 22.03.01, 22.04.01 - Материаловедение и технологии материалов, используют результаты работы при написании курсовых и дипломных проектов. Аспиранты направлений 22.06.01 - Технологии материалов, 2.6.1 -Металловедение и термическая обработка металлов и сплавов, 2.6.17 -Материаловедение, 03.06.01 - Физика и астрономия, 1.3.8 — Физика конденсированного состояния руководствуются основными выводами работы при написании аналитических, литературных обзоров и формировании кандидатских диссертаций.

Научная составляющая полученных результатов задействована при выполнении проектов, финансируемых различными фондами, в том числе полученные Абатуровой A.A. результаты используются при выполнении следующих проектов:

ФГБОУ ВО СибГИУ

удазщю

Прорё^р ф^иИД Д.1.н./Щ)0фссс0р

Справка

Продолжение приложение 3

1) Исследование закономерностей влияния интенсивных импульсных электронных пучков и азотирования на формирование повышенных свойств деформируемых алюминиевых сплавов, получаемых проволоч но-дуговым аддитивным производством (руководитель к.т.н. Панченко Ирина Алексеевна, срок выполнения 07.2022 - 06.2025).

2) Закономерности эволюции структурно-фазового состояния доэвтектического силумина, облученного интенсивным импульсным электронным пучком, при пластической деформации (руководитель д.т.н., доцент Загуляев Дмитрий Валерьевич, срок выполнения 07.2019 - 06.2024).

3) Исследование электроэрозионностойких высокоэнтропийных покрытий системы \V-Mo-Cu-Ni-Ag, полученных двукратной внешней энергической обработкой (руководитель к.т.н., доцент Семин Александр Петрович, срок выполнения 01.2023 - 12.2024).

4) Выявление закономерностей формирования структурно-фазовых состояний высококремнистых силуминов, упрочненных плазмой электрического взрыва с последующей электронно-пучковой обработкой (руководитель Шлярова Юлия Андреевна, срок выполнения 01.2024 -

12.2025).

Начальник управления образовательной деятельности и информационно-аналитического мониторинга СибГИУ к.э.н, доц.

Е.В. Иванова

Заместитель начальника управления научных исследовании СибГИУ

Д.В. Загуляев

Приложение 4

Справка об использовании результатов диссертационной работы

ФГАОУ ВО УрФУ;