Влияние параметров ионного облучения на усталостную прочность углеродистой стали Ст.3сп тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат технических наук Воробьев, Василий Леонидович

• Воробьев, Василий Леонидович
• кандидат технических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат технических наук Воробьев, Василий Леонидович

Введение

Глава 1. Разрушение и способы поверхностного упрочнения металлов

1.1. Разрушение металлов

1.1.1. Модели зарождения микротрещин

1.1.2. Усталостное разрушение материалов

1.1.3. Методы повышения усталостной прочности

1.2. Ионная имплантация в металлы

1.2.1. Взаимодействие внедряемых ионов и твердого тела

1.2.2. Распыление и радиационно-индуцированная сегрегация

1.2.3. Радиационно-динамические эффекты

1.2.4. Применение метода ионной имплантации для изменения эксплуатационных свойств металлических изделий.

Выводы

Глава 2. Поверхностная обработка и методы исследования образцов

2.1. Ионный ускоритель ИЛУ с сепарацией ионов по массе

2.2. Микротвердость и способ ее измерения

2.3. Стенд для испытания на усталостную прочность . 59 2.3.1. Расчет максимального напряжения по сечению образца

2.4. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС)

2.4.1. Количественный анализ

2.4.2. Экспериментальная техника

2.5. Оже-электронная спектроскопия

2.6. Растровая электронная микроскопия (РЭМ)

2.7. Образцы.

Выводы

Глава 3. Влияние дозы облучения ионами азота, аргона и марганца на изменение механических свойств, морфологии и состава поверхностных слоев углеродистой стали Ст.Зсп

3.1. Изменение механических свойств

3.1.1. Влияние дозы облучения ионами азота, аргона и марганца на изменение усталостной прочности углеродистой стали Ст.Зсп

3.1.2. Изменение микротвердости углеродистой стали Ст.Зсп в зависимости от дозы облучения ионами азота, аргона и марганца

3.2. Изменение морфологии поверхности

3.3. Изменение состава поверхностных слоев. . 85 Выводы

Глава 4. Влияние плотности тока имплантируемых ионов марганца на изменение механических свойств, морфологии и состава поверхностных слоев углеродистой стали стЗ.сп

4.1. Изменение механических свойств углеродистой стали Ст.Зсп в зависимости от плотности тока имплантируемых ионов марганца

4.1.1. Изменение усталостной прочности

4.1.2. Изменение микротвердости углеродистой стали Ст.Зсп в зависимости от плотности тока ионов марганца

4.2. Изменение морфологии поверхности

4.3. Изменение состава поверхностных слоев

4.4. Механизм упрочнения . Выводы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние параметров ионного облучения на усталостную прочность углеродистой стали Ст.3сп»

Актуальность темы. Современная экономическая ситуация/ выдвигает на первый план задачи по созданию экономически выгодного производства. В рамках этой задачи имеется ряд проблем, важность решения которых как в научном, так и в техническом плане, несмотря на постоянное решение этих вопросов, продолжает оставаться актуальной. К таковым можно отнести повышение общего уровня усталостной (циклической) прочности-износостойкости и надежности металлических материалов деталей машин и механизмов. Значимость решения этих проблем приобретает особую остроту в связи с широким: внедрением в машиностроение жаропрочных и труднообрабатываемых материалов, что в конечном итоге приводит к повышению себестоимости механической обработки: практически во? всех отраслях машиностроения.

Проблема усталости возникла более ста лет назад и с тех пор интерес к ней все увеличивается. Это связано с тем, что многие ответственные детали машин и механизмов в процессе эксплуатации подвергаются действию повторных механических нагрузок, и их ресурс целиком определяется! циклической прочностью материалов, из которых они выполнены [1, 2]. Вместе с тем, уровень циклической прочности, в общем случае, тем больше, чем выше теоретический предел прочности данного материала. Поэтому проблема повышения циклической прочности является частью более общей проблемы повышения характеристики статистической прочности и вязкости разрушения материалов в реальных условиях эксплуатации, что требует, в свою очередь, дальнейшего изучения природы усталостного разрушения.

В начале прошлого века было показано, что состояние поверхности -наличие царапин, следов обработки, а также топология и состав поверхности, определяет многие свойства твердых тел, начиная от их внешнего вида и заканчивая, прочностными характеристиками. Следовательно, необходима поверхностная обработка металлических материалов с целью их упрочнения.

На сегодняшний день разработаны сотни способов обработки-поверхности: термомеханические, химические и т.д. Одним из методов, активно* развивающимся в последнее десятилетие, является ионно-лучевое легирование.

Целенаправленно выбирая атомы легирующей примеси и режимы облучения с помощью метода ионной имплантации можно получить широкую > гамму полезных свойств поверхностных слоев материалов: повысить предел прочности, текучести, ударной вязкости, коррозионностойкости, износостойкости и трещиностойкости и т.п. [3, 4]. Метод ионной имплантации^ по сравнению с традиционными методами химико-термической обработки, позволяет в десятки раз сократить время, и резко понизить температуру обработки, производить селективную обработку отдельных« участков детали. Существенным* преимуществом метода является, отсутствие проблем адгезии^ между модифицированным слоем и объемом материала, характерным для. способов, нанесения различного рода покрытий, а также возможность автоматизации процесса.

За последние десятилетия, благодаря комплексному исследованию^ внутренней структуры материалов и их свойств [2, 5, 6]; существенное развитие-получили вопросы физической природы усталости: установлен механизм образования и. развития, микротрещин, показана решающая- роль дефектов кристаллической решетки в упрочнении- и разрушении металлов и важное ' значение окислительных процессов в развитии усталости.

Применение различных методов обработки поверхности, понимание происходящих при этом внутренних процессов, а так же умение управлять ими. - вот основная задача науки о новых материалах. Для-решения этих задач и. построения теоретической базы необходимо большое количество экспериментальных данных.

Применение методов-исследования, поверхности в комплексе с другими методами исследования позволило существенно дополнить и расширить существующие теории.

В связи с вышесказанным, целью данной работы является: «Исследование влияния типа внедряемых ионов и параметров: ионного облучения (доза облучения и плотность тока) на усталостную прочность углеродистой стали СтЗсп.»

Для выполнения данной цели решались следующие задачи:

1. Исследование влияние дозы имплантации на усталостную прочность и микротвердость углеродистой стали Ст.Зсп.

2. Исследование влияние имплантации ионов азота, аргона и марганца на топографию поверхности з^глеродистой стали СтЗсп.

3. Исследование влияние дозы облучения ионами азота и марганца на состав поверхностных слоев углеродистой стали Ст.Зсп.

4: Исследование влияние плотности тока ионов марганца на,усталостную прочность и микротвердость углеродистой стали СтЗсп.

5. Исследование влияние плотности тока; ионов марганца на состав поверхностных слоев углеродистой стали Ст.Зсп.

Исследования проводились с использованием усталостных испытаний, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии,, Оже-электронной спектроскопии, атомной силовой микроскопии, тестов на микротвердость, и растровой электронной микроскопии.

Работа выполнена в лаборатории электронной структуры поверхности отдела; физики и химии поверхности Физико-технического института УрО РАН, в; соответствии с планом научно-исследовательских работ по теме: «Исследование влияния внешних воздействий на изменения электронной, атомной структуры, поверхностных се1регаций систем на основе (1- и 1-металлов» (№ гос. регистрации 0120.0 603318) и интеграционного проекта ФТИ УрО РАН с ИФПМ СО РАН «Модификация физико-механических свойств металлов и сплавов слаботочными ионными и ионно-плазменными пучками» и

3. Образование в поверхностных слоях данной стали сложных карбидов типа £-Fe2(C,N)i.x и (Mn,Fe)23C6 в случае облучения ионами азота и марганца, соответственно.

4. Влияние плотности тока имплантируемых ионов марганца на изменение механических свойств (усталостная прочность и микротвердость) углеродистой стали Ст.Зсп.

5. Немонотонное изменение шероховатости поверхности углеродистой стали Ст.Зсп в зависимости от скорости набора дозы ионов марганца.

6. Физическая модель, описывающая процессы в поверхностных слоях углеродистой стали Ст.Зсп при ионной имплантации марганца.

Личный вклад автора. Диссертация является самостоятельной работой, обобщившей результаты, полученные автором лично, а также в соавторстве. Автор диссертации принимал личное участие в подготовке образцов для ионной имплантации, в проведении усталостных испытаний облученных и необлученных образцов, измерении микротвердости облученных и необлученных образцов, исследовании химического состава поверхностных слоев методом РФЭС. Совместно с сотрудниками лаборатории* проведены исследования морфологии поверхности методом АСМ, изломов образцов методом РЭМ, состава поверхностных слоев методом. ОЭС. Цель и, задачи экспериментальных исследований по диссертационной работе сформулированы научным руководителем Баянкиным В.Я. и н.с. ЛЭСП Быковым П.В. Обсуждение и интерпретация полученных результатов проводились совместно с научным-руководителем и соавторами публикаций. Основные положения и выводы сформулированы автором лично.

Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на: • Международной научной конференции «75 лет высшего образования в Удмуртии», Ижевск, 2006 г.;

Программы Президиума РАН «Исследование закономерностей формирования структурно-фазового состояния поверхностных слоев и механических свойств сплавов на основе железа и титана при ионной и ионно-плазменной обработках».

Научная новизна работы.

1. Показано изменение механизма зарождения и развития магистральной трещины в образцах углеродистой стали Ст.Зсп, облученных ионами азота и аргона.

2. Показано, что при облучении образцов углеродистой стали Ст.Зсп ионами марганца происходит образование в поверхностных слоях карбидов, типа (Мп,Ре)2зС6 и обогащение ими поверхностного слоя вследствие селективного распыления; что определяет зарождение и развитие магистральной трещины с поверхности.

3. Предложена физическая модель, описывающая процессы в поверхностных слоях углеродистой стали- Ст.Зсп при ионной имплантации марганца.

Практическая ценность работы определяется возможностью использования1 экспериментально полученных закономерностей повышения эксплуатационных, свойств данного сорта стали для решения задач физики радиационного материаловедения и выбора оптимальных параметров ионной имплантации с целью улучшения механических свойств металлов и сплавов.

Положения выносимые на защиту:

1. Изменение механических свойств (усталостная прочность и микротвердость) углеродистой стали Ст.Зсп в зависимости от дозы облучения ионами азота, аргона и марганца:

2. Влияние дозы имплантации ионов азота, аргона и марганца на топографию-поверхности углеродистой стали Ст.Зсп.

• Конференциях молодых ученых ФТИ УрО РАН (КОМУ-2008, 2010), Ижевск, 2008 г., 2010 г.;

• 2-й Всероссийской конференции «Физические и физико-химические основы ионной имплантации», Казань, 2008 г.;

• 5-й Российской научно-технической конференции «Физические свойства металлов и сплавов», Екатеринбург, 2009 г.;

• 7-м Международном Уральском семинаре «Радиационная физика металлов и сплавов», Снежинск, 2009 г.;

• Х-м Международном семинаре «Структурные основы модификации материалов методами нетрадиционных технологий» (МНТ-Х), Обнинск, 2009 г.;

• ХГХ-м Международном совещании «Радиационная физика твердого тела», Севастополь, 2009 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, из них 3 статьи в рецензируемых журналах - пункты [104, 105, 112] в списке литературы.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 124 страницах машинописного текста, включая 57 рисунков, 2 таблицы и списка литературы из 115 наименований.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Воробьев, Василий Леонидович

Выводы.

1. Облучение ионами марганца приводит к возрастанию микротвердости на 30 - 100% в зависимости от плотности ионного тока. Микротвердость достигает максимума при облучении с плотностью ионного тока j=10 мкА/см2.

2. Выявлено, что облучение ионами марганца, во всем исследованном диапазоне скоростей набора доз, приводит к увеличению усталостной прочности углеродистой стали Ст.Зсп. Максимальное увеличение происходит при облучении с наименьшей плотностью ионного тока^=10 мкА/см2.

3. Упрочнение поверхностных слоев углеродистой стали Ст.Зсп при ионной имплантации марганца обусловлено образованием сложных карбидов типа (Мп,Ре)2зСб и дальнодействующим влиянием ионного облучения на генерацию радиационных дефектов, что приводит к увеличению усталостной прочности.

4. Имплантация ионами марганца углеродистой стали Ст.Зсп приводит к немонотонному изменению шероховатости поверхности в зависимости, от. скорости набора дозы, что может являться следствием увеличения скорости распыления поверхности и уменьшения скорости миграции имплантированной примеси с возрастанием плотности ионного тока. Минимальное значение параметра шероховатости соответствует скорости набора дозы ]=10 мкА/см2.

5. Облучение ионами марганца с плотностью тока ионов 10 мкА/см2 приводит* к его накоплению в поверхностном слое глубиной —60 нм. Содержание внедренного марганца при этом в слое ~30 нм достигает 13 ат.%, что соответствует, по составу, стали Гатфильда.

6. Предложена физическая модель процессов, протекающих при ионной имплантации марганца в углеродистую сталь Ст.Зсп: формирование в поверхностных слоях карбидов типа (Мп,Ре)2зСб и обогащение ими поверхностного слоя вследствие селективного распыления; данная система подобна «свежевыплавленной» стали Гатфильда, характеризующаяся более высокими значениями твердости, по отношению к объему, что определяет зарождение и развитие магистральной трещины с поверхности.

Заключение

Методами усталостных испытаний, растровой электронной микроскопии, тестов на микротвердость, атомной силовой микроскопии, рентгеновской фотоэлектронной и Оже-электронной спектроскопии исследовано влияние дозы облучения ионами азота, аргона и марганца и плотности тока ионов марганца на изменение усталостной прочности, микротвердости, морфологии и физико-химического состояния поверхностных слоев образцов из углеродистой стали Ст.Зсп:

1. Выявлено изменение усталостной прочности образцов углеродистой стали Ст.Зсп в зависимости от- дозы облучения ионами азота, аргона и марганца. Максимальное увеличение усталостной прочности происходит при облучении ионами азота с дозой 1016 и 5-1016 ион/см?, а ионами аргона с

15 2 дозой 10 ион/см . При облучении ионами марганца во всем-исследованном диапазоне доз облучения наблюдается увеличение усталостной прочности.

2. Увеличение усталостной прочности связано с упрочнением? поверхностных слоев, обусловленное образованием сложных карбидов типа« е-БегСС,!^^ и (Мп,Ре)2зСб в случае облучения ионами ^ азота и марганца, соответственно, а также дальнодействующим влиянием ионного облучения* на генерацию радиационных дефектов и «сглаживанием» поверхности, что приводит к изменению механизма зарождения и развития усталостной трещины при облучении ионами азота и аргона.

3. Выявлено влияние плотности тока ионов марганца' на изменение усталостной прочности углеродистой стали-Ст.Зсп. Наблюдается увеличение усталостной прочности при всех выбранных плотностях ионного тока. Максимальное увеличение соответствует наименьшей скорости набора дозы» 10 мкА/см2.

4. Облучение ионами марганца с плотностью тока. 10 мкА/см приводит к его накоплению в поверхностном слое глубиной -60 нм. Содержание внедренной примеси при этом в слое -30 нм достигает 13 ат.%, что соответствует, по составу, стали Гатфильда.

5. Имплантация ионами марганца углеродистой стали Ст.Зсп приводит к немонотонному изменению шероховатости поверхности в зависимости от скорости набора дозы, что может являться следствием увеличения скорости распыления и уменьшения скорости миграции имплантированной примеси с возрастанием плотности ионного тока. Минимальное значение параметра шероховатости соответствует наименьшей скорости набора дозы 3=10 мкА/см .

6. Предложена физическая модель процессов, протекающих при ионной имплантации марганца: формирование в поверхностных слоях карбидов типа (Мп,Рс)2зС6 и обогащение ими поверхностного слоя вследствие селективного распыления; данная система по составу и структуре подобна «свежевыплавленной» стали Гатфильда, характеризующаяся более высокими значениями твердости, по отношению к объему, что определяет зарождение и развитие магистральной трещины с поверхности. Упрочнение поверхностных слоев, простирающееся на глубины превышающие толщину легированного слоя, приводит к увеличению усталостной прочности углеродистой стали Ст.Зсп.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Воробьев, Василий Леонидович, 2010 год

1. Материаловедение. / Под ред. Арзамасова Б.М. М.: Машиностроение, 1986. 384 с.

2. Иванова B.C., Терентъев В.Ф. Природа усталости металлов. М.: Металлургия, 1975. 456 с.

3. Dearnaley G. Ion beam modification of metals // Nucl. Instr. and Meth. (B). 1990. V.50. P. 358-367.

4. Гусева М.И. Ионная имплантация в металлы // Поверхность. Физика, химия, механика. 1982. №4. С. 27 — 50.

5. Коцаньда С. Усталостное разрушение металлов. М.: Металлургия, 1976. 456 с.

6. Владимиров В.И. Физическая природа разрушения металлов. М.: Металлургия, 1984. 280 с.

7. Новиков И.И., Ермишкин В.А. Микромеханизмы разрушения металлов. М.: Наука, 1991. 368 с.

8. Новиков И.И. Дефекты кристаллического строения металлов. М.: Металлургия, 1983. 232 с.

9. Баянкин В.Я., Васильев В.Ю., Волков В.А., Гилъмунтдинов Ф.З., Громов М. С. Влияние знакопеременного нагружения на поверхностные сегрегации при структурно-фазовых превращениях в алюминиевых сплавах // Металлы. 1997. №2. С. 99-104.

10. Уманский Я.С., Скаков Ю.А. Физика металлов. М.: Атомиздат, 1978. 352 с.

11. Бернштейн М.Л., Займовский В.А. Механические свойства металлов. М.: Металлургия, 1979. 496 с.

12. Shiozawa К., Lu L., Ishihara S. S — N curve characteristics and subsurface crack initiation behavior in ultra — long life fatigue of a high carbon — chromiumbearing steel // Fatigue and Fract. Eng. Mater, and Struct. 2001. V.24. №12. P. 781 -790.

13. Терентьее В.Ф. Стадийность процесса усталостного разрушения металлических материалов//Металлы. 1996. №6. С. 14-20.

14. Колачев Б.А., Мальков A.B. Физические основы разрушения титана. М.: Металлургия, 1983. 160 с.

15. Грант Н. В кн.: Разрушение. / Под ред. Любовица Г. Т. 3. — М.: Мир,1976, с. 528 578.

16. Владимиров В.И. В кн.: Физика хрупкого разрушения. Ч. 2. Киев: ИПМ АН УССР, 1976, с. 29-44.

17. Ушков С.С. В кн.: Титан. Металловедение и технология. Т.1. М.: ВИЛС,1977, с. 401 404.

18. Nanjundaswamy G.S. et al. Low Cycle Fatigue of an (a+ß) titanium Alloy // Journal of Materials Science Letters. 1998. V.17. P. 993-997.

19. Рубин Е.Б., Бецофен С.Я. Механизм пластической деформации титанового альфа-сплава титан-алюминий-ванадий*// ФММ. 1990. №4. С. 191 — 198.

20. Кочеткова Т.Н. Влияние структурного состояния на жаропрочность сплава TÍ-5A1 // ФММ. 1990. №4. С. 176 182.

21. Гордиенко А.И., Адамеску P.A., Козина И.Ю, Турчанинова Г.В. Формирование текстуры при непрерывном нагреве деформированного сплава ОТ4-1 // ФММ. 1991. №1. С. 165 170.

22. Минакова A.B., Минаков В.Н., Минаков Н.В., Подрезов Ю.Н. Особенности упрочнения сплавов технического чистого титана при одноосном растяжении и прокате // Металлофизика и новейшие технологии. 1998. Т. 20. №9. С. 72 — 78.

23. Малыгин Г.А. Процессы самоорганизации дислокаций и пластичность кристаллов //УФН. 1999. Т. 169. №9. С. 979 1010.

24. Терентъее В.Ф. Циклическая прочность современных металлических материалов с учетом рассмотрения полной кривой усталости // Перспективные материалы. 2004. №5. С. 85 92.

25. Коротаев А.Д., Дударев Е.Ф. Елсукова Т.Ф., Колобов Ю.Р., Тюмещев

26. A.Н., Чумляков Ю.И. Некоторые актуальные проблемы физики пластичности и прочности моно- и поликристаллов // Известия ВУЗов. Физика. 1998. №8. С. 5 — 15.

27. Беляев В.И. Исследование процесса усталости. Минск: Издательство Министерства высшего среднего специального и профессионального образования БССР, 1962. С. 3 53.

28. Яковлева Т.Ю., Матохнюк JI.E. Влияние скорости циклического нагружения на глубину зоны пластической деформации сплава ВНС-25 // Проблемы прочности. 2002. №2. С. 62 — 65.

29. Ханнанов Ш.Х. Механизм/ коллективного движения дислокаций при пластической деформации кристаллов // ФизХОМ. 1998. №4. С. 61 — 66.29': Дударев Е.Ф., Кашин О.А., Колобов Ю.Р., Почивалова Г.П., Иванов КВ.,

30. Валиев Р.З. Микропластическая деформация поликристаллического иiсубмикрокристаллического титана при статическом и циклическом нагружении // Известия ВУЗов. Физика. 1998. №12. С. 20 -24.

31. Паршин А.М., Тихонов А.Н., Бондаренко- Г.Г., Криворук М.И. Предотвращение преждевременных разрушений формированием определенной структуры металла // Металлы. 1999. №5. С. 87 — 92.

32. Бондарчук В.И., Ивасшиин< 0:М., Моисеева И.В., Окраинец П.Н., Пищак

33. B.К. Влияние исходного структурного состояния на ползучесть сплава ВТЗ-1 // Металлофизика и новейшие технологии. 1998. Т. 20. №9. С. 66 — 71.

34. Салищев Г.А., Галеев P.M., Жеребцов C.B-, Смыслов A.M., Сафии Э.В., Мышляев М.М. Механические свойства титанового сплава ВТ6 с микрокристаллической и субмикрокристаллической структурами // Металлы. 1999. №6. С. 84 87.

35. Овчаренко Ю.Н., Куркин A.C. К оценке малоцикловой усталости при жестком режиме нагружения // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 1997. Т. 65. №7. С. 41 42.

36. Копылов A.A., Палеева С.Я., Векслер Ю.Г., Пандеров А.Н. Ударные испытания как метод оценки^ работоспособности компрессорных лопаток турбины И Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 1997. Т. 65. №7.С. 39-41. . • . ■ ' ' . ■""' /

37. Zhang: Z.F., Си Н.С., Tan X.L. Influence of Low Cycle Fatigue on Deformation Twins in Commercial Purity Titanium // Journal* of Materials Science Letters. 1998. V. 17. P.'21-1—214.

38. Рагозин Ю.И: Новые критерии оценки поведения металлов при механическом нагружении // Металлы. 1996. №6. С. 69 78.

39. Бунин И.Ж. Концепция фрактального материаловедения// Металлы. 1996. №6. С. 29- 36.

40. Шанявский A.A. Синергетические аспекты; фрактографического анализа, эксплутационных разрушений // Металлы. 1996.№6. С. 83 —921

41. Металлы. Метод испытания- на многоцикловую ж малоцикловую усталость. ГОСТ 23.026 78. -М.: Изд-во стандартов, 1978.

42. Методы механических испытаний металлов: Методы испытаний на усталость. ГОСТ 25:502- 79: -М;: Изд-во стандартов; 1986: .

43. Терентиев В.Ф., Оксогоев A.A. Циклическая прочность металлических материалов: Учеб: пособие. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2001.— 61 с.

44. Терентиев В.Ф., Хольсте К. К вопросу о негомогенности протекания деформации в начальной стадии циклического нагружения армко-железа // Проблема прочности. 1973. № 11. с. 3 — 10.

45. Иванова B.C., Баланкин A.C., Бунин И.Ж., Оксогоев A.A. Синергетика и фракталы в материаловедении. — М.: Наука, 1994. — 585 с.

46. Горщкий В.М., Терентъева В.Ф. Структура и усталостное разрушение металлов. М.: Металлургия, 1980.

47. Федосьев В.И. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1986. 512 с.

48. Комаров Ф.Ф. Ионная имплантация в металлы. М.: Металлургия, 1990. 216 с.

49. Модифицирование и легирование поверхности лазерными, ионными и электронными пучками. / Под ред. Поута Дж. — М.: Машиностроение, 1987. 424 с.

50. Быковский Ю.А., Неволин В.Н., Фоминский В.Ю. Ионная и лазерная имплантация металлических материалов. М.: Энергоатомиздат, 1991. 240 с.к

51. Кумахов М.А., Комаров Ф.Ф. Энергетические потери и пробеги ионов в твердых телах. Минск: Изд. БГУ, 1979. 319 с.

52. Хирвонен Дж.К. Ионная имплантация. М.: Металлургия, 1985. 392 с.

53. Лысова Г.В., Биржевой Г.А., Храмушин Н.И. Изучение механизма радиационно-индуцированной сегрегации элементов вблизи поверхности сплава Fe-20Cr-20Ni после облучения ионами железа // Поверхность. 2000. №5. с. 48-51.

54. Мартыненко Ю.В. Эффекты дальнодействия при ионной имплантации. Итоги науки и техники. Серия «Пучки заряженных частиц и твердое тело», 1993, т.7, с. 82-111.

55. Диденко А.Н., Шаркеев Ю.П., Козлов Э.В., Рябчиков А.И. Эффекты дальнодействия в ионно-имплактированных металлических материалах. Томск: Изд-во научно-технической литературы, 2004, 328 с.

56. Овчинников В.В. Радиационно-динамические эффекты. Возможности формирования уникальных структурных состояний и свойств конденсированных сред // УФН. 2008. Т. 178. № 9. С. 991 1001*.

57. Шулов В.А., Ягодкин Ю.Д., Сулима A.M., Тетюхин В.В. Ионно-лучевая модификация поверхностных слоев титановых сплавов // МиТОМ. 1990. №8. С. 24-29.

58. Диденко А.Н., Шаркеев Ю.П., Козлов Э.В., Рябчиков А.И. Эффекты дальнодействия в ионно-имплантированных металлических материалах // Томск: Изд-во НТЛ, 2004, 328 с.

59. Лаврентьев В.И., Погребняк А.Д. Прикладные аспекты высокодозовой ионной имплантации металлов // Физика и химия обработки материалов, 1997, №6, с.5-15.

60. Kluge A., Langguth К, Ochsner R., et al. A comparison of the wear behavior of Ag, В, C, N, Pb, and Sn implanted1 steels with 1,5% to 18% chromium. // Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res., 1989, B.39, p. 531 534.

61. Коротаев А.Д., Тюменцев A.H. Аморфизация металлов методами ионной имплантации и ионного перемешивания // Известия ВУЗов. Физика, 1994, №8, с.3-30.

62. Комаров Ф.Ф., Наумович А.И., Симонов A.B., Ширяев С.Ю. Модификация структуры и трибологических свойств a-Ti имплантацией атомов отдачи углерода // Поверхность. Физика, химия, механика. 1987. №3. С. 105 — 111.

63. Эристави Б.Г., , Диасамидзе Э:М., Диканосидзе Р.Н., Майсуридзе Н.И., Кутелия Э.Р., Джалабадзе Н.В., Сичинава A.B. Поведение углерода, имплантированного в поликристаллический титан // Поверхность. Физика, химия, механика. 1994. №10/11. С. 103 109.

64. Копылов A.A.,, Стяжкин В.А., Палеева С.Я., Векслер Ю:Г., Пандеров А.Н. Свойства титановых лопаток компрессора турбины с имплантированным нитридным покрытием // ФизХОМ. 1999. №2. С. 65 68.

65. Бахарев О.Г., Погребняк А.Д., Базылъ Е.А., Соколов С.В. Исследование эффекта дальнодействия при высокодозной ионной имплантации в металлы // Металлофизика новейшие технологии. 1999. Т. 21. С. 61 — 70.

66. Гордеев Г.В., Гусева М.И и др. Имплантация ионов азота в сталь 12Ч18Н10Т в условиях механического нагружения // Атомная энергия. 1990. Т. 68. Вып. 3. С. 210-211

67. Владимиров Б.Г., Гусева М.И., Звонков С.А., Щавелин В.М. Изменение микрогеометрии, микротвердости и коэффициента трения нержавеющей стали после облучения ионами средних энергий // Поверхность. Физика, химия, механика. 1986. №5. С. 137-141.

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

69. Раджабов Т.Д., Багдасарян А.С. Изменение поверхностной микротвердости и- износостойкости сплава титана в результате ионного азотирования // Поверхность. Физика, химия, механика. 1986. № 11. С. 104 -111.

70. Чекин В.Е., Боброва М.К., Шелякин Л.Б. Анализ поверхности деформированных образцов бронзы, подвергнутых ионному облучению // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 1999. №9: С. 45-49.

71. Sangeeta Srivastav, Amitabh Jain, Kanjilal D. Improvement of adhesion of TiN coatings on stainless steel substrates by high energy heavy ion irradiation' // Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. (B). 1995. V.101. P. 400 405.

72. Weber Т., Verhoeven J., Saris F.W., Osipowicz Т., Munz W.P. Surface treatment by low energy metal ion irradiation // Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. (B). 1995. V.106. P.l 59 164.

73. Гусева М.И., Гордеева Г.М., Мартыненко Ю.В., Атаманов М.В., Неумоин В.Е., Смыслов A.M. Имплантационно-плазменная- обработка мартенситной стали и титанового сплава // ФизХОМ. 1999. №2. С. 11 — 16.

74. Полищенко К.Н., Поворознюк С.Н., Вершинин Г.А. Влияние условий ионно-лучевого воздействия на структуру и свойства твердых сплавов // Поверхность. Физика, химия, механика. 1995. №4. С. 114 — 116.

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

76. Майснер Л.Л., Сивоха В.П., Шаркеев Ю.П., Кульков G.H., Гриценко Б-Hi Пластическая деформация и разрушение ионно-модифицированного сплава Ni50Ti40Zr 1 О с эффектом памяти: формы на мезо ^ макроуровнях // ЖТФ. 2000; Т.70. Вып. V. С. 32 36.

77. Шулов B.A., Ночовная H.A., Рябчиков А.И., Пайкин А.Г. Усталостная прочность металлов и сплавов подвергнутых ионно-лучевой обработке // ФизХОМ. 2004. №4. С. 17 26.

78. Mendez J., Violath P., Denamot M.F., et al: Ion implantation effect on'fatigue crack formation in steels //Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. (В); 1987. V.19/20. P. 232-237.

79. Владимиров Б.Г., Гусева М.И., Иванов СМ., Терентьев В.Ф., Федоров А.В., Степанчиков В.А. Повышение циклической прочности.металлов и сплавов методом ионной имплантации//Поверхность. Физика, химия, механика. 1982. №7. С. 139-147.

80. Yamamoto A., Tsubakino Hi, Ando M., Terasawa M., Mitamura T. Effects of ion-implantation with nitrogen ion on microstructure in deformed iron // Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. (В).1997. V.121. P. 275 278.

81. Гусева М.И., Смыслов А:М. Эффект дальнодействия при имплантации ионов В и С в титановый сплав // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и-нейтронные исследования. 2000. №6. С.68 — 71.'

82. Хмелевская B.C. Неравновесные состояния в твердом* теле // Учебное пособие по курсу «Физика конденсированных сред». Обнинск 2004. С. 156.

83. Хмелевская B.C., Богданов Н.Ю. Радиационно-индуцированные превращения. в сплавах Гейслера при высокодозном ионном облучении // Письма в ЖТФ, 2008, том 34, вып.23, С. 33 38.

84. Никитин А:В., Баранов М.А., Серебрянников Э.А., Баянкин В.Я. Влияние скорости набора дозы при облучении ионами металлоидов на состав, структуру и свойства матрицы Fe-Cr // Физика и химия обработки материалов. 2002. №3. С. 5-8.

85. Трапезников В.А., Шабанова И.Н., Баянкин В.Я., Иноземцев A.A., Коряковцев A.C., Андрейченко И.Л., Гусева М.И., Коршунов С.Н. Способ повышения прочности деталей работающих при импульсном давлении. Патент №2235147, Б.И. 27.08.2004.

86. Гусев В.М., Бушаров Н.П., Нафтулин С.М., Проничев A.M. Ионный-ускоритель ИЛУ на 100 кэВ-с сепарацией ионов по массе // ПТЭ. 1969. №4. С. 19-25.

87. Моисеев В.Н. Конструкционные титановые сплавы в современном машиностроении // МиТОМ. 2004. №3. С. 23 29.

88. Гуляев А.П. Металловедение. М.: Металлургия, 1977. 648 с.

89. Канунникова О.М., Гилъмутдинов Ф.З., Кожевников В.И., Трапезников В.А. Методы фотоэлектронных исследований неорганических материалов. Ижевск: Изд-во Удм. ун-та, 1995. 392 с.

90. Избранные методы исследования в металловедении. / Под ред. Хунгера ГМ М.: Металлургия, 1985. Гл. 4 - 8.

91. Нефедов В.И., Черепин В.Т. Физические методы исследования' поверхности твердых тел. М.: Наука, 1983. 296 с.

92. Нефедов В.Н Реитгеноэлектронная спектроскопия химических соединений: Справочник. М.: Химия, 1984.256 с.

93. Фридрихов Б.А. Энергоанализаторы и монохроматоры для электронной спектроскопии. JL: Изд-во Ленингр.ун.-та, 1978. 158 с.

94. Афанасьев В.П., Явор С.Я. Электростатические энергоанализаторы для пучков заряженных частиц. М.: Наука, 1978. 224 с.

95. Вакуумная техника. Справочник. / Под ред. Фролова Е.С., Минайчева В.Е. М.: Машиностроение, 1985. 359 с.

96. УэстонДж. Техника сверхвысокого вакуума. М.: Мир, 1988. 365 с.

97. Еловиков С. С. Оже-электронная спектроскопия // Соровский образовательный журнал. 2001. Том 7. №2. С. 82 — 88:

98. Энгелъ Л., Клингеле Г. Растровая электронная микроскопия. Разрушение.s

99. Справочное издание. М.: Металлургия, 1986. 232 с.

100. Уманский Я.С., Скоков Ю.А., Иванов А.Н., Расторгуев Л.Н. Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия. М.: Металлургия, 1982. 632 с.

101. Быков П.В., Воробьев В.Л., Баянкин В.Я. Изменение механических свойств стали Ст.Зсп после облучения ионами азота и аргона // Химическая физика и мезоскопия. Том 10. №3. С. 320 324.

102. Armous D.G. Ion implantation in metals and application // Vacuum. 1987. V.37. №5/6. P. 423 427.

103. Дроздов А.Ю, Баранов M.А., Баянкин В.Я. Исследование эволюции микротрещины в модельных металлах при ионной имплантации. Компьютерный эксперимент. // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2004, №5, С. 76 80.

104. Обработка поверхности и надежность материалов. / Под ред. Бурке Дж, Вайса Ф. -М.: Мир, 1984. 192 с.109.' Олейникова Л Д. Единицы физических величин в энергетике. М.: Энергоатомиздат, 1983. 232 с.

105. Распыление-твердых тел ионной бомбардировкой. Вып. I. Физическое распыление одноэлементных твердых тел./ Под ред: Бериша Р. — М.: Мир, 1984. 336 с.

106. Распыление твердых тел ионной бомбардировкой. Вып.П. Распыление сплавов и соединений, распыление под действием электронов и нейтронов, рельеф поверхности./ Под ред. Бериша PI — M.: Мир, 1986. 488 с.

107. Быков П.В., Воробьёв В.Л., Баянкин В.Я., Коршунов С.Н. Влияние скорости набора дозы при облучении ионами марганца на формирование состава поверхностных слоев и изменение механических свойств углеродистой стали // МиТОМ, 2010 (принята в печать).

108. Баранов М.А., Баянкин В.Я. Влияние плотности потока металлоидов на формирование состава ионно-имплантированных слоев системы Fe-Cr // Вестник ННГУ. 1998. С. 25 39.

109. Терентьев В.Ф. К вопросу о пределе выносливости металлических материалов. // МиТОМ. 2004. №6. С. 22 28.

110. Гегузин Я.Е., Кривоглаз М.А. Движение макроскопических включений в твердых телах. М.: Металлургия. 1971. 377 с.