Многоцикловое электронно-ионно-плазменное легирование силумина: структура, свойства
| Parent link: | Известия вузов. Физика: научный журнал/ Национальный исследовательский Томский государственный университет (ТГУ) Т. 62, № 11 (743).— 2019.— [С. 137-142] |
|---|---|
| Corporate Authors: | , |
| Other Authors: | , , , , , |
| Summary: | Заглавие с экрана Сделан анализ результатов и выявлены закономерности модифицирования поверхностного слоя силумина методами многоцикловой комбинированной обработки, совмещающей в одном цикле формирование системы «пленка (металл)/(силумин) подложка» и последующее облучение поверхности интенсивным импульсным электронным пучком субмиллисекундной длительности. Обработку силумина проводили на установке «КОМПЛЕКС», разработанной и созданной в ИСЭ СО РАН (г. Томск). В качестве легирующего элемента был выбран титан. Толщина напыляемой пленки титана в каждом цикле обработки 0.5 мкм. Количество циклов легирования 1, 5 и 10. Процесс поверхностного легирования заключался в последовательной реализации ионной очистки и нагрева в аргоновой плазме несамостоятельного дугового разряда с накаленным и полым катодами с подачей отрицательного смещения на образец (начальный нагрев образцов до заданной температуры, очистка и активация обрабатываемой поверхности); плазмо-ассистированного электродугового нанесения металлической (при использовании аргоновой плазмы) пленки; электронно-пучковой обработки системы «пленка (титан) / (силумин) подложка» с использованием низкоэнергетичного интенсивного импульсного электронного пучка микросекундной длительности. Установлено, что многоцикловое легирование силумина марки АК12 титаном приводит к растворению в поверхностном слое толщиной до 30 мкм включений кремния и интерметаллидов, формированию субмикро- и нанокристаллической многофазной структуры, характеризующейся высокими значениями микротвердости и износостойкости, превосходящими соответствующие характеристики литого силумина в 1.4 и 14.2 раза. The aim of the work is to analyze the results and identify the regularities of the silumin surface layer modifying using multi-cycle combined processing methods. Such processing combines the formation of the «film (metal)/(silumin) substrate» system with subsequent surface irradiation with an intense pulsed electron beam of submillisecond duration in single cycle. The silumin processing was carried out on «COMPLEX» setup. This setup was designed and created in the HCEI SB RAS. Titanium was chosen as the alloying element. The thickness of the deposited titanium film in each processing cycle is 0.5 microns. The number of cycles of alloying 1; 5 and 10. The process of surface alloying consisted in the sequential implementation of ion cleaning and heating in an argon plasma of a non-self-sustained arc discharge with thermionic and hollow cathodes with a negative biasing of the sample (initial samples heating to a predetermined temperature, cleaning and activation of the treated surface); plasma-assisted (using argon plasma) arc deposition of metal film; electron-beam processing of the «film (titanium)/(silumin) substrate» system using a low-energy microsecond pulsed electron beam. It was established that multi-cycle alloying of silumin AK12 with titanium leads to silicon and intermetallic inclusions dissolution in the surface layer up to 30 microns thick and to submicro-nanocrystalline multiphase structure formation. The structure obtained is characterized by high values of microhardness and wear resistance. These values exceed the corresponding characteristics of cast silumin by 1.4 and 14.2 times, respectively. Режим доступа: по договору с организацией-держателем ресурса |
| Published: |
2019
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://elibrary.ru/item.asp?id=41420226 |
| Format: | Electronic Book Chapter |
| KOHA link: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=661403 |