Структура и фазовый состав поверхностного слоя стали У9, легированного атомами хрома под действием компрессионных плазменных потоков

  • Николай Николаевич Черенда Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Александр Анатольевич Малашевич Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Владимир Васильевич Углов Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Валентин Миронович Асташинский Институт тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова НАН Беларуси, ул. П. Бровки, 15, 220072, г. Минск, Беларусь
  • Антон Михайлович Кузьмицкий Институт тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова НАН Беларуси, ул. П. Бровки, 15, 220072, г. Минск, Беларусь

Аннотация

Исследованы элементный и фазовый составы, а также механические свойства поверхностного слоя инструментальной стали У9, легированного атомами хрома под действием компрессионных плазменных потоков, генерируемых магнитоплазменным компрессором компактной геометрии. Для изучения структуры и свойств мо дифицированного слоя использовались рентгеноструктурный анализ, растровая электронная микроскопия, энерго дисперсионный микроанализ и измерение микротвердости. Установлено, что увеличение плотности энергии приводит к росту толщины легированного слоя, повышению интенсивности эрозии материала поверхности и, как следствие, к снижению концентрации хрома в данном слое. Результаты рентгеноструктурного анализа показали, что легированный слой содержит метастабильную фазу γ-Fe, концентрация которой зависит от режимов воздействия. Присутствие метастабильной фазы связывается с ее стабилизацией атомами азота, диффундирующими из остаточной атмосферы вакуумной камеры. Формирование дисперсной структуры поверхностного слоя обусловливает увеличение его микротвердости более чем в два раза.

Биографии авторов

Николай Николаевич Черенда, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

кандидат физико-математических наук; доцент кафедры физики твердого тела физического факультета

Александр Анатольевич Малашевич, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

магистрант кафедры физики твердого тела физического факультета. Научный руководитель – Н. Н. Черенда

Владимир Васильевич Углов, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

доктор физико-математических наук, профессор; заведующий кафедрой физики твердого тела физического факультета

Валентин Миронович Асташинский, Институт тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова НАН Беларуси, ул. П. Бровки, 15, 220072, г. Минск, Беларусь

доктор физикоматематических наук; заместитель директора по научной работе

Антон Михайлович Кузьмицкий, Институт тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова НАН Беларуси, ул. П. Бровки, 15, 220072, г. Минск, Беларусь

старший научный сотрудник

Литература

  1. Uglov V. V., Cherenda N. N., Anishchik V. M., et al. [Modification of materials by compression plasma flows]. Minsk, 2013. P. 125–127 (in Russ.).
  2. Zhukeshov A. M. [Status and prospects of surface modification of materials studies by pulsed plasma flows]. News of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan. Ser. phys.-math. 2006. Vol. 6, No. 6. P. 35–38 (in Russ.).
  3. Leyvi A. Y., Cherenda N. N., Uglov V. V., et al. [Influence of shock-compressed layer on the mass transfer in the processing of compression plasma flows]. Vzaimodeistvie izluchenii s tverdym telom : sb. tr. XI Mezhdunar. konf. (Minsk, 23–25 Sept., 2015). Minsk, 2015. Vol. 11. P. 70–72 (in Russ.).
  4. Cherenda N. N., Shimanskii V. I., Uglov V. V., et al. Nitriding of steel and titanium surface layers under the action of compression plasma flows. J. Surf. Investig. X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques. 2012. Vol. 6, issue 2. P. 319–325. DOI: 10.1134/ S1027451012040088.
  5. Winegard W. C. [An introduction to the solidification of metals]. Moscow, 1967. P. 90–92 (in Russ.).
  6. Cahn R. W. (ed.). [Physical Metallurgy]. Moscow, 1968. Vol. 2 : [Phase transformations. Metallography] (in Russ.).
  7. Liakishev N. P. [Diagrams of binary metallic systems]. Moscow, 1996 (in Russ.).
Опубликован
2017-05-30
Ключевые слова: компрессионные плазменные потоки, структурно-фазовые изменения, легирование, инструментальная сталь
Как цитировать
Черенда, Н. Н., Малашевич, А. А., Углов, В. В., Асташинский, В. М., & Кузьмицкий, А. М. (2017). Структура и фазовый состав поверхностного слоя стали У9, легированного атомами хрома под действием компрессионных плазменных потоков. Журнал Белорусского государственного университета. Физика, 2, 102-107. Доступно по https://journals.bsu.by/index.php/physics/article/view/446
Выпуск
№ 2 (2017): Журнал Белорусского государственного университета. Физика
Раздел
Физика конденсированного состояния

Copyright (c) 2017 Журнал Белорусского государственного университета. Физика

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.

Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:

  1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
  2. Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  3. Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).