Морфология, состав и свойства безвольфрамовых твердых сплавов “TiC-TiNi”, облученных мощным ионным пучком

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Исследовано изменение морфологии, фазового и химического состава поверхностных слоев безвольфрамового твердого сплава TiC–TiNi при воздействии мощного ионного пучка наносекундной длительности. С помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии установлено, что ионное облучение приводит к формированию дополнительных карбидных соединений на поверхности интерметаллидной связки TiNi. С использованием рентгеноструктурного анализа экспериментально показано, что воздействие импульсного ионного пучка приводит к снижению в поверхностном слое концентрации хрупких интерметаллидных фаз с избыточным содержанием никеля. Установлено, что однократное облучение импульсным ионным пучком существенно снижает скорость изнашивания твердого сплава при абразивном трении, что, предположительно, связано с изменением химического и фазового состава поверхностных слоев облучаемых образцов.

Full Text

Restricted Access

About the authors

А. М. Бадамшин

Омский государственный технический университет

Author for correspondence.
Email: Artembadamschin@mail.ru
Russian Federation, Омск, 644050, Проспект Мира, 11

С. Н. Несов

Омский государственный технический университет; Омский научный центр Сибирского отделения РАН

Email: Artembadamschin@mail.ru
Russian Federation, Омск, 644050, Проспект Мира, 11; Омск, 644024, пр-кт Карла Маркса, 15

В. С. Ковивчак

Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского; Омский научный центр Сибирского отделения РАН

Email: Artembadamschin@mail.ru
Russian Federation, Омск, 644077, Проспект Мира, 55-А; Омск, 644024, пр-кт Карла Маркса, 15

Е. В. Князев

Омский государственный технический университет; Омский научный центр Сибирского отделения РАН

Email: Artembadamschin@mail.ru
Russian Federation, Омск, 644050, Проспект Мира, 11; Омск, 644024, пр-кт Карла Маркса, 15

Е. А. Рогачев

Омский государственный технический университет

Email: Artembadamschin@mail.ru
Russian Federation, Омск, 644050, Проспект Мира, 11

References

  1. Кульков С.Н. // Физическая мезомеханика. 2005. Т. 8. № 6. С. 79.
  2. Бадамшин А.М., Поворознюк С.Н., Акимов В.В., Рогачев Е.А. и др. // Омский научный вестник. 2023. № 1(185). С. 31.
  3. Акимов В.В. // Трение и износ. 2005. Т. 26. № 2. С. 197.
  4. Полещенко К.Н., Худякова О.Д. // Упрочняющие технологии и покрытия. 2016. № 8(140). С. 29.
  5. Овчаренко В.Е., Иванов Ю.Ф., Иванов К.В., Моховиков А.А. и др. // 2016. № 5. С. 74
  6. Tyurin A., Nagavkin S., Malikov A., Orishich A. // Surface Engineering. V. 31. № 1. P. 74
  7. Nesov S.N., Kovivchak V.S., Badamshin A.M. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B Beam Interactions with Materials and Atoms. 2022. V. 531. № 5. Р. 74
  8. Акимов В.В., Калачевский Б.А., Пластинина М.В., Кузнецов А.И. Омский научный вестник. 2002. № 19. С. 76.
  9. Мейснер Л.Л., Нейман А.А., Семин В.О., Гудимова Е.Ю. и др. // Известия вузов. Физика. 2019. Т. 62. № 8(740). С. 112.
  10. Зуева Л.В., Гусев А.И. // Физика твердого тела. 1999. Т. 41. № 7. С. 1134.
  11. Asim N., Amin M.H., Alghoul M.A., Sulaiman S.N.A., Razali H., et al. // Journal of Natural Fibers. 2019. P. 1.
  12. Magnuson M., Lewin E., Hultman L., Jansson U. // Physical Review B. 2009. V. 80. №. 23. P. 245435.
  13. Cai Z., Qiu Y. // Journal of Applied Polymer Science. 2005. V. 99 № 5. P. 2233.
  14. Cao H., Qi F., Ouyang X., Zhao N., Zhou Y., et al. // Materials. 2018. № 11. P. 1742.
  15. Li Y., Wei S., Cheng X., Zhang T., et al. // Surface and Coating Technology. 2008. № 202, P. 3017.
  16. Limbu T.B., Chitara B., Orlando D.J., Garcia Cervantes M.Y., et al. // Journal of Materials Chemistry C. 2020. № 8. P. 4722.
  17. Maitre A., Tetard D., Lefort P. // Journal of the European Ceramic Society. 2000. V. 20. № 1. P. 1801.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. SEM images of the BVTS surface (50% TiC–50% TiNi) in the initial state (a), after one (b), two (c) and five (d) pulses of MIP irradiation.

Download (393KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. EDA maps of the distribution of chemical elements on the surface of the original BVTS.

Download (443KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. EDA maps of the distribution of chemical elements on the surface of the BVTS irradiated with a MIP with a number of pulses n = 1.

Download (490KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. SEM images of the surface of pressed TiC powder in the initial state (a), after one (b) and five (c) pulses of MIP irradiation.

Download (365KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Fragments of diffraction patterns of BVTS in the initial state and after MIP irradiation.

Download (193KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. C. 1s and Ti_2p XPS spectra of the initial and MIP-irradiated samples.

Download (319KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. C. 1s and Ti_2p XPS spectra of technically pure titanium grade VT1–0.

Download (308KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. Kinetic curves of wear of the BVTS during friction against an abrasive: 1 – original sample; 2 – MIP – 1 pulse; 3 – MIP – 2 pulses; 4 – MIP – 5 pulses.

Download (110KB)
Indexing metadata
10. Fig. 9. SEM images of the BVTS surface after abrasive wear testing: a – surface of the original sample, b – surface of the sample irradiated with MIP (n = 1).

Download (456KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences