Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0213U000113, 0111U008997 , Науково-дослідна робота Назва роботи Створення методами іонної металургії та дослідження основних характеристик і властивостей синтезованих в плазмохімічних процесах матеріалів і поверхневих шарів конструкційних та функціональних матеріалів перспективних для використання в ядерній, традиційній і сонячній енергетиці Назва етапу роботи Керівник роботи Білоус Віталій Арсентійович, Дата реєстрації 17-01-2013 Організація виконавець Національний науковий центр "Харківський фізико-технічний інститут" НАН України, Інститут теоретичної фізики ім. О. І. Ахієзера Опис етапу Наведено результати досліджень процесів побудови складнолегованих конденсатів при одночасному осадженні з вакуумно-дугового плазмового потоку та після провадження легувальних добавок іонним опроміненням. При цьому основний акцент робився на вивченні впливу іонно-плазмової обробки (ІПО), що включає осадження іонно-плазмових покриттів і іонну імплантацію, на механічні властивості зразків з відрізків твельных трубок цирконієвого сплаву українського виробництва Zr+1%Nb. На цих зразках були отримані одношарові (Ti, TiN), багатошарові із шарами, що чергуються (Ti+TiN)x, (Zr+ZrN)x, та багатокомпонентні складнолеговані наноструктурні TiAlN, YAlSiN, TiAlYN покриття. У ряд зразків були впроваджені легуючи добавки Zr+, Mo+, N2+ і О2+. Після ІПО зразки піддавалися випробуванням на розтягання на установках «ІНСТРОН-5581» і вакуумній розривній машині 1246Р-2/2300. За результатами випробувань визначалися межа міцності сигма(в), умовна границя текучості сигма(0,2), загальне дельта(5) та рівномірне дельта(р) відносне подовження, показник ступеня деформаційного зміцнення n, а також модуль пружності. Показано, що осадження захисних іонно-плазмових покриттів приводить до збільшення межі міцності сигма(в) на розрив від 12 до 21 % при 350оС, а умовна границя текучості сигма(0,2) залишається при цьому практично незмінною. Після іонного опромінення помітно збільшилася (до 16%) умовна границя текучості сигма(0,2). Показано, що досліджувані покриття товщиною ~5 мкм мають високу твердість (до 45 ГПа), а після ІПО відзначено збільшення твердості й модуля пружності оброблених зразків. Покриття системи Ti-Al-N широко використовують для захисту виробів, які експлуатуються в екстремальних умовах, таких як підвищені температури у атмосфері повітря. Згідно з літературними даними, в таких умовах їхня поверхня вкривається тонким шаром оксиду, який захищає глибинні шари плівки та стримує окислення. Твердість покриттів Ti(1-x)AlxN сягає найбільших значень (~40 ГПа), коли х=0,5-0,6, та формується твердий розчин зі структурою NaCl. Нанесення покриттів з фільтрованої плазми дозволяє значно покращити їхню якість. Додаткові можливості надає подання на підкладинку високовольтного імпульсного потенціалу, що дає змогу одержати покриття більшої товщини за рахунок покращення адгезії та зменшення рівня механічних напружень. Відомо, що введення ітрію до складу нітридних покриттів призводить до збільшення опору окисленню та поліпшення механічних та трибологічних властивостей. Метою даної роботи є також отримання і дослідження структури та властивостей покриттів Ti(0,5)Al(0,5)N, легованих малою кількістю Y (до 1ат.%), осаджених за допомогою вакуумно-дугового джерела фільтрованої плазми при подачі на підкладку високовольтних імпульсів потенціалу зміщення амплітудою до 2.5 кВ. Це дослідження є логічним продовженням роботи, що була проведена нами на попередньому етапі у першому півріччі 2012 року. У цьому півріччі ми зосередили свою увагу на вивченні впливу величини амплітуди високовольтного імпульсного потенціалу зміщення на підкладці на структуру та властивості багатокомпонентних покриттів нітридів. Наведено також дані про розвиток термопружного піку при взаємодії плазмового потоку з підкладинкою та знайдено умови крапельного розпилення ряду металів. Опис продукції Розроблено та синтезовано серію складнолегованих конденсатів на основі Ti, Zr в поєднанні з азотом і легованих Y, Si, Al. Показано, що модифікація поверхні цирконієвих трубок для ТВЕЛів шляхом середньо енергетичної імплантації металевих іонів та (або) нанесення на трубки як двокомпонентних, так і багатокомпонентних покриттів призводить до суттєвого поліпшення механічних характеристик трубок (сигма(в) росте на 20%, умовна границя текучості сигма(0,2) зростає на 16 і т.ін.) Покриття мають високі твердість (до 45 ГПа) та корозійну стійкість, високу адгезію до цирконієвої поверхні. Автори роботи Аксьонов Іван Іванович Васильєв Володимир Васильович Грицина Василь Іванович Дуднік Станіслав Федорович Задніпровський Юрій Олексійович Калініченко Олександр Іванович Комар Анатолій Анатолійович Леонов Сергій Олександрович Ломіно Микола Степанович Луньов Валентин Митрофанович Лучанінов Олександр Андрійович Носов Геннадій Ігнатович Овчаренко Валерій Давидович Опалєв Олег Анатолійович Перепьолкін Сергій Степанович Решетняк Олена Миколаївна Стрельницький Володимир Євгенійович Толмачева Галина Миколаївна Ушаков Володимир Андрїйович Хороших Володимир Максимович Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити