автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.01, диссертация на тему:Модифицирование поверхности деталей из стали 38Х2МЮА имплантацией ионов Mo, Y, Sc, Gd

На правах рукописи

Ласица Александр Михайлович

МОДИФИЦИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТИ

ДЕТАЛЕЙ ИЗ СТАЛИ 38Х2МЮА ИМПЛАНТАЦИЕЙ ИОНОВ Мо, У, Бс, вй

Специальность 05.02.01 -Материаловедение (машиностроение)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тюмень - 2006

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет", г. Омск.

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

кандидат технических наук, доцент Блесман Александр Иосифович

доктор технических наук, профессор Кусков Виктор Николаевич

кандидат технических наук, доцент Теплоухов Олег Юрьевич

ОАО "Моторостроительное конструкторское бюро"

Защита состоится 22 декабря 2006 г. в 1415 на заседании диссертационного совета К 212.273.02 в Тюменском государственном нефтегазовом университете по адресу: 625000, Тюмень, ул. Володарского, 38, ауд. 219. Тел./факс: (3452) 25-08-52

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ТюмГНГУ. Автореферат разослан ноября 2006г.

Ученый секретарь диссертационного совета

И. А. Бенедиктова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Надежность машин и механизмов во многом определяется надежностью топливной аппаратуры, у которой наиболее быстро изнашиваются прецизионные пары. Традиционные методы поверхностной обработки конструкционных материалов (термическая, химико-термическая обработка и другие методы) с целью повышения их эксплуатационных свойств продолжают развиваться, но их применение не всегда целесообразно. Принципиально новые перспективы открыло использование концентрированных потоков энергии.

Одним из наиболее эффективных методов является метод ионной имплантации. Высокая плотность энергии, используемой при обработке поверхности, приводит к тому, что процессы перестройки структуры и изменения структурно-фазового состояния поверхности идут в условиях, далеких от термодинамически равновесных, что обеспечивает получение поверхностных слоев с уникальными свойствами. Однако большое число физических процессов, протекающих при взаимодействии ионного пучка с поверхностью и обеспечивающее методу большую гибкость, затрудняет предсказание результатов ионной имплантации и требует экспериментального изучения изменения физико-механических и эксплуатационных свойств в зависимости от параметров обработки.

Исследование влияния ионной имплантации на микрорельеф поверхности, адгезию, микротвердость, а также предложенный метод прогнозирования изменения фазового состава, позволили выработать рекомендации по режимам обработки ионными пучками деталей прецизионных пар топливной аппаратуры, что значительно уменьшит время производства и себестоимость прецизионных пар, улучшит эксплуатационные показатели их работы, повысит экологическую чистоту производства. Таким образом, диссертационная работа актуальна.

Цель работы - исследование влияния имплантации Мо, У, Сс1, Бс на физико-механические и эксплуатационные свойства поверхностного слоя стали 38Х2МЮА.

Объект исследования — сталь 38Х2МЮА. Предмет исследования — физико-механические характеристики стали 38Х2МЮА после ионной имплантации.

Степень достоверности результатов диссертации. Достоверность полученных результатов подтверждается высокой степенью корреляции между результатами, полученными различными исследовательскими методами (рентгеноструктурный анализ, атомная силовая микроскопия), а также согласием с результатами, полученными в данной области отечественными и зарубежными исследователями.

Научная новизна

1. Установлено, что наилучшее сочетание эксплуатационных характеристик наблюдается в диапазоне 60-80 кэВ при использовании непрерывного режима и в диапазоне 70-110 кэВ при использовании импульсного режима, и связано с преимущественным распылением микропиков, синтезом в приповерхностном слое новых фаз, образованием дислокационных петель и радиа-ционно-стимулированной диффузией точечных дефектов.

2. Предложен метод, позволяющий прогнозировать в рамках модели теплового пика влияние ионной имплантации на фазовый состав простейших сплавов. Предложена новая методика расчета фактора вырождения и, как следствие, свободной энергии сплава с целью выявления возможности образования новых фаз.

3. Обнаружено увеличение микронапряжений II рода в поверхностном слое стали 38Х2МЮА при имплантации Мо и У в 1.5-2.0 раза, обусловленное наличием имплантированных атомов в узлах решеток внедрения и замещения.

4. Установлено увеличение толщины адсорбированного слоя более чем в 10 раз и силы адгезии — на 20-120% после имплантации Мо, У , 8с,Сс1

вследствие радиационного повышения концентрации дефектов кристаллического строения.

Практическая значимость работы. Практическая значимость работы состоит в разработке рекомендаций и определении режимов финишной обработки серийно выпускаемых плунжерных пар.

Реализация результатов работы. Метод обработки рабочих поверхностей прошел промышленную апробацию в ОАО "Омское машиностроительное конструкторское бюро" при производстве топливных агрегатов авиационных двигателей. Результаты работы использовались при выполнении работ по гранту РФФИ ГР 14-06 и ведомственной целевой программе "Развитие научного потенциала высшей школы (2006-2008 годы)".

Апробация работы. Результаты работы докладывались на следующих международных, всероссийских и региональных конференциях, симпозиумах и семинарах: IV Всероссийской научно-практической конференции "Современные технологии в машиностроении" (Пенза, 2001), IV Всероссийской конференции молодых ученых "Физическая мезомеханика материалов" (Томск, 2001), VII Международной конференции "Физика твердого тела" (Усть-Каменогорск, 2002), региональной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученных "Наука. Техника. Инновации" (Новосибирск, 2002), 19 Национальной конференции по термической обработке с иностранными участниками (Брно, 2002), IV и V Международной научно-технической конференции " Динамика систем, механизмов и машин " (Омск 2002, 2004), III Международном технологическом конгрессе "Военная техника, вооружение и технологии двойного применения" (Омск, 2005).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 13 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, рекомендаций по параметрам ионной обработки прецизионных пар топливной аппаратуры, выводов, списка литературы, содержащего 113

наименований и приложения. Основной текст изложен на 113 страницах, содержит 49 рисунков и 13 таблиц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении сформулированы цель работы, научная новизна, положения, выносимые на защиту.

В первой главе приведен критический анализ состояния проблемы износа прецизионных пар топливной аппаратуры.

Механизмы износа прецизионных пар, а также влияние износа на технико-экономические показатели работы ДВС исследованы в работах Д. Ф. Гу-ревича, В.В. Антипова, В. И. Полищук, И. Г. Боголеповой, В. Ф. Боброва, В. С. Тарасова, Ф. Л. Галушко.

Автором работы исследован износ партии плунжеров 33.1111074-01, используемых в насосах высокого давления дизельных двигателей КАМАЗа. Проведен анализ современных методов обеспечивающих повышение износостойкости изделий, обосновано применение метода ионной имплантации. Проанализированы причины, сдерживающие применение выбранного метода, на основании чего сформулированы задачи исследования:

- создать физическую модель, позволяющую прогнозировать изменение фазового состава материалов в процессе ионной имплантации;

- исследовать изменение структуры и физико-механических свойств поверхностного слоя стали 38Х2МЮА от параметров процесса ионной имплантации;

- разработать рекомендации по режиму ионной имплантации с целью улучшения эксплуатационных показателей работы прецизионных пар топливной аппаратуры ДВС.

Во второй главе модель теплового пика применена для выявления возможности образования новых фаз и предложена новая методика расчета свободной энергии в процессе ионной имплантации.

Теоретические основы применения ионной имплантации в промыш-ленно используемом диапазоне энергий заложены в работах Линдхарда,

Шарфа и Шиотта (теория ЛШШ), Гиббонса, Винтеборна, Брайса, Зигмунда, Андерсена, Бериша. Среди отечественных авторов следует отметить работы О. В. Фирсова и В. В. Юдина. Большое прикладное значение имеют работы Ф. Ф. Комарова, М. А. Кумахова, М. М. Темкина, Ю. П. Шаркеева, Д. И. Тательбаума, В. С. Хмелевской.

Существенное влияние на эксплуатационные свойства прецизионных пар топливной аппаратуры оказывает фазовый состав приповерхностных слоев. Однако в литературе отсутствуют методики, позволившие бы предсказать изменение структурно-фазового состава в процессе ионной имплантации. На основе методов, применяемых в теории упорядочения и распада сплавов и развитых в работах А. Г.Хачатуряна, Ю.И. Устиновщикова, К. Люписа, X. Бётгера, а также анализа процессов при ионной имплантации, предложен метод прогнозирования фазового состава в ионно-имплантированных слоях сплавов с двумя компонентами в решетке замещения и одним компонентом в решетке внедрения.

В рамках метода удалось выразить свободную энергию сплава через координационные числа, описывающие структуру выделяющейся фазы. В выбранном приближении модели центрального атома выражение для свободной энергии и статистической суммы имеет вид

О, = £,£2*5 = -*Г1п0,

кТ

где Е( и Ег— энергии фаз, gl, g2, Цэ - факторы вырождения фаз, которые рассчитали с учетом возможных конфигураций атомов в решетках внедрения и замещения.

Определяя координационные числа, обеспечивающие минимизацию свободной энергии, можно, с учетом возможных комбинаций атомов разных сортов и изменения энергии химического взаимодействия, предсказать изменения фазового состава ионно-имплантированных слоев. Итоговые уравнения приведены в тексте диссертации.

Третья глава содержит результаты экспериментальных исследований влияния ионной имплантации на свойства конструкционной стали 38Х2МЮА.

Существенное влияние на эксплуатационные показатели работы прецизионных пар оказывает состояние микрорельефа поверхности. Закономерности изменения микрорельефа поверхности в процессе ионной имплантации исследованы в работах Картера, Навиншека, Виттона. Следует заметить, что результаты, полученные в данной области, носят описательный характер, предлагаемые соотношения служат в основном для качественной оценки. Количественные данные об изменении микрорельефа в процессе ионной имплантации в настоящее время могут быть получены только экспериментально.

Влияние ионной имплантации на состояние микрорельефа поверхности стали 38Х2МЮА исследовали методом атомной силовой микроскопии с помощью зондового микроскопа Solver Pro. В результате эксперимента получены фотографии поверхности, поперечные и продольные профилограммы и рассчитаны параметры шероховатости. Для увеличения степени достоверности полученных результатов исследовали две партии образцов с разной исходной шероховатостью. На рисунках 1-4 представлены изображения поверхности исходного образца и образцов, имплантированных Mo, Y и образца с комплексной обработкой ионами обоих типов.

Рис. 1 Рис. 2

Рис. 3 Рис 4

Для имплантированных образцов характерно объясняемое преимущественным распылением микропиков улучшение микрорельефа, выражающееся в уменьшении параметров шероховатости 11а, Яг, увеличении радиуса кривизны микровыступов, что подтверждается поперечными и продольными профилограммами (представлены в тексте диссертации). При превышении рекомендуемого для имплантации диапазона энергий микрорельеф поверхности ухудшается в следствии кратерообразования.

Значительное влияние на работоспособность плунжерных пар оказывают адгезионные свойства поверхностей. Увеличение силы адгезии приводит к эффективному уменьшению зазора между плунжером и гильзой, что улучшает технико-экономические показатели работы двигателей и одновременно препятствует окислительному износу. Для определения изменения адгезионных свойств после ионной имплантации рассчитывали силу адгезионного взаимодействия, определяли толщину адсорбированного слоя. На рисунках в качестве примера представлены кривые адгезионного взаимодействия исходного образца (рис. 5) и образца, имплантированного молибденом (рис. 6).

В таблицах 1 и 2 представлены результаты расчета толщин адсорбированных слоев и сил адгезионного взаимодействия между зондом и поверхностью образца. Увеличение силы адгезионного взаимодействия связано с радиационным повышением концентрации дефектов кристаллического строения в процессе ионной имплантации.

-100 -50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 .50 0 50 100150200 250 300350400450 500550000050 700750800

И. мм Ь, ИМ

Рис. 5 Рис. 6

Таблица 1

Тип образца Толщина адсорбированного слоя, нм Максимальная сила адгезии, нН

Не имплантированный 0.37 52,21

Мо 3.25 60.53

У 5.58 114.55

Мо+У 4.37 76.49

. Таблица 2

Тип образца Толщина адсорбированного слоя, нм Максимальная сила адгезии, нН

Не имплантированный 1.13 215.31

2.43 69.54

Бс 19.54 462.96

Представленные данные находятся в хорошей корреляции между собой и результатами исследования изменения микрогеометрии поверхности. Увеличение толщины адсорбированного слоя влаги всегда соответствует увеличению максимальной силы адгезии. Отклонение от этой закономерности наблюдается только в одном образце и, вероятно, связано с возникновением второй моды колебаний в кантилевере. Незначительное влияние импланта-

ции иттрия на образец, предварительно имплантированный молибденом, может быть объяснено формированием в поверхностных слоях интерметаллид-ных, карбидных и силицидных фаз.

Непосредственно увеличивают износостойкость прецизионных пар микронапряжения сжатия, возникающие при обработке. Исследование микронапряжений второго рода осуществляли методом рентгеноструктурного анализа на дифрактометре "ДРОН-ЗМ" по уширению дифракционных пиков. Результаты представлены в таблице 3. Отсутствие изменения микронапряжений и силы адгезионного взаимодействия при имплантации У в образец, предварительно имплантированный Мо, косвенно свидетельствует об образовании стабильной упрочняющей фазы, содержащей Мо.

Таблица 3

Тип образца Р (29=44,671) Р (29=98,940) ДсШ

Неимплантированный 0.201 0.413 0.475е-7 0.128е-2

Мо 0.237 0.566 0.403е-7 0.196е-2

У 0.178 0.627 0.535е-7 0.247е-2

Мо+У 0.265 0.594 0.359е-7 0.197е-2

С целью определения глубины модифицированных слоев исследована зависимость микротвердости образцов по глубине. Измерения были выполнены на микротвердомере модели "ПМТ-ЗМ" вдавливанием алмазной пирамиды при переменной нагрузке. Микротвердость определяли по шкале Вик-

керса, глубину анализируемого слоя оценивали как /? = (с1- средняя длина

диагонали отпечатка в микрометрах). Ниже представлены полученные зависимости для исходного образца (рис. 7), образцов имплантированных молибденом (рис. 8), иттрием и образца (рис. 9), прошедшего комплексную обработку ионами обоих типов (рис. 10).

h. мкм

Рис.7

h, мкн

Рис. 8

h.MKM

Рис.9

И.мкм

Рис. 10

Физические свойства исходного и имплантированных образцов сравниваются на глубине 6 мкм, которую можно принять за глубину модифицированного слоя. Наиболее положительное воздействие оказала имплантация ионов молибдена, позволившая достичь величины микротвердости, близкого к значениям, получаемым при азотировании. Уменьшение микротвердости в результате имплантации ионами обоих химических элементов (рис. 10) связано с отрицательно сказавшимся накоплением радиационных дефектов. Зафиксированное явление подчеркивает важность правильного выбора технологических параметров обработки.

В четвертой главе анализируются результаты, полученные автором, а также результаты, полученные в данной области отечественными и зарубежными исследователями. Проанализированы роли энергетического диапазона и температурного режима, сорта имплантируемых атомов, дозы имплантируемых частиц. Проведено сравнение характеристик имплантеров непрерывного действия и частотно-импульсных дуговых источников. Реко-

мендуется использовать источники импульсно-дугового типа взамен источников непрерывного действия, что позволяет улучшить чистоту пучка ионов, повысить энергию имплантируемых частиц при одинаковом ускоряющем напряжении, полный фокусируемый ток, экономичность источника, перве-анс пучка.

Выводы по работе

1. Показано, что при ионной имплантации наряду с радиационно-стимулированной диффузией точечных дефектов и образованием дислокационных петель существенную роль играют механизмы упрочнения приповерхностного слоя после ионной имплантации, связанные с формированием интерметаллических соединений, карбидов и силицидов.

2. Установлено увеличение силы адгезии на 115 — 120 % в случае имплантации иттрия и скандия, а в случае молибдена — на 16 %, что обусловлено повышенной генерацией точечных дефектов в поверхностном слое стали ионами редкоземельных металлов.

3. Анализ поперечных и продольных профилограмМ имплантированных образцов подтвердил уменьшение параметров шероховатости Ra, Rz и увеличение радиуса кривизны микровыступов в интервале энергий, рекомендуемом для финишной обработки, вследствие преимущественного распыления микропиков. Превышение рекомендуемого диапазона энергий ухудшает микрорельеф поверхности вследствие кратерообразования.

4. Микронапряжения в поверхностном слое стали 38Х2МЮА при имплантации молибдена и иттрия увеличиваются в 1,5 — 2,0 раза, что обусловленное наличием имплантированных атомов в узлах решеток внедрения и замещения.

5. На основе модели центрального атома предложена новая методика расчета фактора вырождения и свободной энергии сплава учитывающая возможные комбинации разных сортов атомов и изменение энергии химического взаимодействия, с целью выявления возможности образования новых фаз

в простейших сплавах после обработки концентрированными потоками энергии. -

6. Разработаны рекомендации по финишной обработке рабочих поверхностей плунжерных пар с целью повышения их эксплуатационных характеристик (приняты к внедрению в ОАО "Омское машиностроительное конструкторское бюро"):

• Для финишной обработки рабочих поверхностей деталей из стали 38Х2МЮА рекомендуются Мо, Ti, W, участвующие в разных механизмах упрочнения. В частности, при имплантации молибдена микротвердость достигает значения 870 HV.

• Имплантацию рекомендуется проводить в энергетическом диапазоне 70-80 кэВ при использовании источников непрерывного действия и в диапазоне 70-110 кэВ при использовании частотно-дуговых источников. Указанные диапазоны энергии обеспечивают глубину упрочненного слоя до 6 мкм и способствуют формированию благоприятного микрорельефа поверхности.

• Для повышения коррозионной стойкости возможно применение комплексного подхода, заключающегося в предварительном нанесении обладающих высокой коррозионной стойкостью редкоземельных элементов (Sc, Y, Gd) методом ионно-плазменного напыления с последующей имплантацией для увеличения адгезионной связи с материалом основы и увеличением твердости.

Список публикаций по теме диссертации

1. Машков Ю. К. Ионно-лучевая обработка некоторых конструкционных материалов/ Ю. К. Машков, А. И. Блесман, А. М. Ласица// Современные технологии в машиностроении: Сб. материалов IV Всерос. науч.- практ. конф. Ч.Н.- Пенза: ПензГУ, 2001.- С.54-57.

2. Блесман А. И. Модификация ионными пучками в триботехнике/ А. И. Блесман, А. М. Ласица// Тез. докл. IV Всерос. конф. молодых ученых "Физическая мезомеханика материалов".- Томск: ИФПМ СО РАН, 2001.-С. 118-

3. Блесман А. И. Технологическое оборудование для ионно-лучевой обработки материалов/ А. И. Блесман, А. М. Ласица// Министерство обороны РФ, Главное автобронетанковое управление. Научно-методический сборник. Вып. 50, 4.1.-Омск: Издательство ОТИИ, 2001.-С. 113-115.

4. Блесман А. И. Трибологические и материаловедческие аспекты использования ионно-лучевой обработки/ А. И. Блесман, А. М. Ласица// Физика твердого тела: Материалы VII Международной конференции. - Усть-Каменогорск: ВКГТУ, 2002.-С. 233-234.

5. Машков Ю. К. Оптимизация механических и триботехнических свойств металлополимерных пар трения/ Ю. К. Машков, В. И. Суриков, А. И. Блесман, О. В. Кропотин, А. М. Ласица// Прогрессивные технологии и системы машиностроения: Сб. науч. тр. междунар. конф. Вып.21.-Донецк: ДонГТУ,2002.-С. 110-115.

6. Моргунов А. П. Трибологические и материаловедческие аспекты использования ионно-лучевой обработки/ А. П. Моргунов, К. К. Денисов, В. Г. Порохин, А. И. Блесман, А. М. Ласица// Динамика систем, механизмов и машин: Мат. IV Междунар. науч.-техн. конф., посвященной 60-летию Ом-ГТУ. Кн. 2.-Омск: Изд-во ОмГТУ, 2002.-С. 87-88.

7. Машков Ю. К. Модернизация ионного источника установки для лучевой обработки конструкционных материалов/ Ю. К. Машков, А. И. Блесман, А. М. Ласица, В. П. Погодаев// Мат. IV Междунар. науч.-техн. конф., посвященной 60-летию ОмГТУ. Кн. 2.-Омск: Изд-во ОмГТУ, 2002.-С. 131132.

8. Morgunov А. P.Selective modifying of properties of constructional materials with the help of ion beam/ A. P. Morgunov, К. K. Denisov, A. I. Blesman, A. M. Lasitsa// 19th National Conference on Heat Treatment with International Participation (26.-28.11.2002 Brno).-C. 201-205.

9. Ласица A. M. Применение ионной имплантации для селективного изменения триботехнических свойств металлических контртел//Наука. Техни-

ка. Инновации: Матер, докл. регион, науч. конф. студентов, аспирантов и молодых ученных. Ч. 2.- Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2002. - С. 53-54.

Ю.Блесман А. И. Применение методов статистической физики к описанию процессов фазообразования при ионной имплантации/ А. И. Блесман, А. М. Ласица// Динамика систем, механизмов и машин.: Материалы V Между-нар. науч.-техн. конф. Кн. 2. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2004. - С. 218-221.

11 .Блесман А. И. Применение ионной имплантации для улучшения эксплуатационных свойств конструкционных материалов/ А. И. Блесман, А. М. Ласица// Военная техника, вооружение и технологии двойного применения.: Матер. III междунар. технолог, конгресса. Ч. I. - Омск: Изд-во ОмГУ, 2005. -С. 203-205.

12.Ласица А. М. Исследование качества боковых поверхностей зубьев шестерен, модифицированных ионами иттрия и молибдена/ А. М. Ласица, В.Г. Чуранкин, А. П. Моргунов// Вестник Курганского государственного университета.-Курган: Изд-во КГУ, 2006. - №1(05).-С. 59-60.

13.Моргунов А. П. Применение нанотехнологий для повышения ресурса работы высокоточных деталей топливной аппаратуры двигателей внутреннего сгорания/ А. П. Моргунов, А. М. Ласица, А. И. Блесман и др.// Омский научный вестник.-2006. №2(35). - С.84-86.

Подписано к печати Л О /V. ¿¿'О6г Заказ № 60/ Формат 60x84 '/16 Отпечатано на RISO GR 3770

Гознак

Уч. - изд. л. О Усл. печ. л. Тираж экз.

Издательство «Нефтегазовый университет»

Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Тюменский государственный нефтегазовый университет» 625000, Тюмень, ул. Володарского, 38 Отдел оперативной полиграфии издательства «Нефтегазовый университет» 625039, Тюмень, ул. Киевская, 52

Введение

1.1 Основные процессы, обусловливающие износ прецизионных пар топливной аппаратуры ДВС

1.2 Методы повышения износостойкости прецизионных пар топливной аппаратуры

1.3 Обзор физических процессов, происходящих при различных методах энергетического воздействия, и возможности их технологического применения

1.3.1 Обзор процессов, происходящих при плазменной обработке, и возможность её технологического применения

1.3.2 Обзор процессов, происходящих при лазерной обработке, и возможность ее технологического применения

1.3.3 Обзор процессов, происходящих при обработке электронными пучками, и возможности их технологического применения

1.3.4 Обзор процессов, происходящих при ионной имплантации, и возможности их технологического применения

1.3.5 Ионная имплантация как технологический метод

2. Изменение структурно-фазового состава в процессе имплантации

2.1 Распределение имплантируемых частиц

2.2 Фазовый состав в процессе ионной имплантации

2. 2. 1 Подходы, применяемые для предсказания влияния обработки на фазовый состав сплава

2.2.2 Возможные методы расчета колебательной энергии

2.2.3 Расчет химической энергии (сплав с двумя компонентами замещения и одним компонентом внедрения)

3. Влияние ионной имплантации на физико-механические и эксплуатационные характеристики

3.1 Изменение микрорельефа в процессе ионной имплантации

3.2 Изменение адгезионных свойств поверхности в процессе ионной имплантации

3.3 Изменение размеров областей когерентного рассеяния и микронапряжений в процессе ионной имплантации

3.4 Влияние ионной имплантации на микротвердость

4. Анализ полученных результатов и рекомендации по параметрам ионной имплантации.

4.1 Выбор энергетического диапазона, температурного режима и режима имплантации

4.2 Выбор сорта имплантируемых атомов

4.3 Выбор дозы имплантируемых атомов 112 Выводы 113 Список литературы 115 Приложение

Надежность тракторов, сельскохозяйственных и дорожных машин во многом зависит от надежности двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и их топливной аппаратуры. Значительная часть всех неисправностей этих машин приходится на топливную аппаратуру, у которой наиболее быстро изнашиваются прецизионные пары.

Топливная аппаратура выполняет одну из главных функций в обеспечении нормальной работы двигателя, поэтому прецизионные детали изготовляют с большой точностью, допуская в сопряжениях зазоры не более 2,0 мкм. В связи с этим, даже незначительные износы рабочих поверхностей этих деталей нарушают нормальную работу топливного насоса высокого давления и форсунок, ухудшая технико-экономические и экологические показатели двигателя [2].

Предложено достаточно много методов восстановления плунжерных пар, операции восстановления при этом требуют дорогого высокоточного оборудования и целесообразны только при восстановлении партий большого объема [1]. Экономически наиболее выгодно повышение ресурса работы прецизионных пар на этапе их изготовления. Поскольку износостойкость пар определяется физико-механическими свойствами материалов, из которых они изготовлены, весьма актуальным является анализ изменения свойств материалов применяемых в серийно выпускаемых прецизионных парах топливной аппаратуры ДВС при различных технологических методах обработки.

Целью работы является исследование влияния имплантации Mo, Y, Gd, Sc на физико-механические и эксплуатационные свойства поверхностного слоя стали 38Х2МЮА.

Научная новизна заключается в том, что в работе: 1. Установлено, что наилучшее сочетание эксплуатационных характеристик наблюдается в диапазоне 60-80 кэВ при использовании непрерывного режима и в диапазоне 70-110 кэВ при использовании импульсного режима, и связано с преимущественным распылением микропиков, синтезом в приповерхностном слое новых фаз, образованием дислокационных петель и радиационно-стимулированной диффузией точечных дефектов.

2. Предложен метод, позволяющий прогнозировать в рамках модели теплового пика влияние ионной имплантации на фазовый состав простейших сплавов. Предложена новая методика расчета фактора вырождения и, как следствие, свободной энергии сплава с целью выявления возможности образования новых фаз.

3. Обнаружено увеличение микронапряжений II рода в поверхностном слое стали 38X2MIOA при имплантации Мо и Y в 1.5-2.0 раза, обусловленное наличием имплантированных атомов в узлах решеток внедрения и замещения.

4. Установлено увеличение толщины адсорбированного слоя более чем в 10 раз и силы адгезии - на 20-120% после имплантации Mo, Y , Sc, Gd вследствие радиационного повышения концентрации дефектов кристаллического строения. Практическая значимость работы состоит в выработке рекомендаций и определении режимов финишной обработки серийно выпускаемых плунжерных пар.

Достоверность полученных результатов подтверждается данными рентгеноструктурного анализа, атомной силовой микроскопии, высокой степенью корреляции между результатами, полученными различными исследовательскими методами, а также согласием с результатами, полученными в данной области отечественными и зарубежными исследователями.

На защиту выносятся:

- физическая модель взаимодействия высокоэнергетических ионов с поверхностным слоем исследуемых материалов, позволяющая прогнозировать изменение фазового состава модифицированных слоев;

- теоретические расчеты пробегов, оценка толщины модифицированного слоя стали 38X2MIOA и механизмы, определяющие упрочнение модифицированных слоев при имплантации ионов Mo, Y, Sc, Gd;

-механизмы изменения основных физико-механических и эксплуатационных свойств имплантированных деталей из стали 38Х2МЮА при выбранных параметрах обработки;

- выработанные рекомендации по выбору оптимальных характеристик ионно-лучевого модифицирования с учетом анализа полученных зависимостей, предложенной модели и условий работы конкретных узлов трения.

Личный вклад автора состоит в выборе основных направлений исследований, разработке физической модели фазообразования при ионной имплантации, проведении экспериментов и расчетов, анализе экспериментальных и расчетных данных, обсуждении и обобщении результатов, формулировке выводов.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов с рекомендациями по параметрам ионной обработки прецизионных пар топливной аппаратуры, списка литературы, содержащего 113 наименований и приложения. Основной текст изложен на 113 страницах, содержит 49 рисунков и 13 таблиц.

Выводы

1. Показано, что при ионной имплантации наряду с радиационно-стимулированной диффузией точечных дефектов и образованием дислокационных петель существенную роль играют механизмы упрочнения приповерхностного слоя после ионной имплантации, связанные с формированием интерметаллических соединений, карбидов и силицидов.

2. Установлено увеличение силы адгезии на 115 - 120 % в случае имплантации иттрия и скандия, а в случае молибдена - на 16 %, что обусловлено повышенной генерацией точечных дефектов в поверхностном слое стали ионами редкоземельных металлов.

3. Анализ поперечных и продольных профилограмм имплантированных образцов подтвердил уменьшение параметров шероховатости Ra, Rz и увеличение радиуса кривизны микровыступов в интервале энергий, рекомендуемом для финишной обработки, вследствие преимущественного распыления микропиков. Превышение рекомендуемого диапазона энергий ухудшает микрорельеф поверхности вследствие кратерообразования.

4. Микронапряжения в поверхностном слое стали 38X2MIOA при имплантации молибдена и иттрия увеличиваются в 1,5 - 2,0 раза, что обусловленное наличием имплантированных атомов в узлах решеток внедрения и замещения.

5. На основе модели центрального атома предложена новая методика расчета фактора вырождения и свободной энергии сплава учитывающая возможные комбинации разных сортов атомов и изменение энергии химического взаимодействия, с целью выявления возможности образования новых фаз в простейших сплавах после обработки концентрированными потоками энергии.

6. Разработаны рекомендации по финишной обработке рабочих поверхностей плунжерных пар с целью повышения их эксплуатационных характеристик (приняты к внедрению в ОАО "Омское машиностроительное конструкторское бюро"):

• Для финишной обработки рабочих поверхностей деталей из стали 38Х2МЮА рекомендуются Mo, Ti, W, участвующие в разных механизмах упрочнения. В частности, при имплантации молибдена микротвердость достигает значения 870 HV.

• Имплантацию рекомендуется проводить в энергетическом диапазоне 70-80 кэВ при использовании источников непрерывного действия и в диапазоне 70-110 кэВ при использовании частотно-дуговых источников. Указанные диапазоны энергии обеспечивают глубину упрочненного слоя до 6 мкм и способствуют формированию благоприятного микрорельефа поверхности.

• Для повышения коррозионной стойкости возможно применение комплексного подхода, заключающегося в предварительном нанесении обладающих высокой коррозионной стойкостью редкоземельных элементов (Sc, Y, Gd) методом ионно-плазменного напыления с последующей имплантацией для увеличения адгезионной связи с материалом основы и увеличением твердости.

1. Труды ЦНИТА, 1983 выпю.82-Полищук В. И. , Боголепова И. Г. Обоснование методов востановления плунжерных пар рядных топливных насосов.

2. Износ прецизионных деталей и нарушение характеристик топливной аппаратуры дизелей В.В. Антипов-М.: Машиностроение-1972-177с.

3. Гуревич Д. Ф. Основы теории износа плунжерных пар. Записки Ленинградского СХИ. Вып. 73, 1958г.

4. Машков Ю. К. Трибология конструкционных материалов.-Омск: Изд-во ОмГТУ,1996.-304с.

5. Гаркунов Д. Н. Триботехника.-М: Машиностроение, 1989.-328с.

6. Сулима A.M., Шулов В. А., Ягодкин Ю. Д. Поверхностный слой и эксплуатационные свойства деталей машин.-М: Машиностроение, 1988.-240с.

7. Шаркеев Ю. П. Эффект дальнодействия в ионно-имплантированных металлических материалах: дислокационные структуры, свойства, напряжения, механизмы. Диссертация на соискание ученой степени доктора физики-математических наук.-Томск, 2000.-425с.

8. Технологические методы улучшения эксплуатационных свойств деталей машин криогенной и микрокриогенной техники / Б. Т. Грязнов. -Новосибирск: ВО "Наука". Сибирская издательская фирма, 1993. -208 с.

9. Физико-химические процессы при плазменном напылении и разрушении металлов с покрытиями/Максимович Г. Г., Шатинский В. Ф., Копылов В. И. Киев: Наукова думка, 1983.-264 с.

10. Ю.Кудинов В. В. Плазменные покрытия. -М.: Наука, 1977. 184 с.

11. Хасуи А. Техника напыления. ,М.: Машиностроение, 1975. 288 с.

12. Хасуи А., Моригаки О. Наплавка и напыление. М.: Машиностроение, 1985.-239 с.

13. И.Теплофизика плазменных покрытий. В. В. Кудинов, Е. М. Иванов. В кн.:

14. Физика и химия плазменных металлургических процессов. М.: Наука, 1985.

15. М.Упрочнение и легирование деталей машин лучом лазера./В. С. Коваленко, В. С. Черненко. К.: Тэхника.-1990.-192с.

16. Райзер Ю. П. Основы современной физики газоразрядных процессов. М.: Наука, 1980, 1980.-416 с.

17. Веденов А. А., Гладуш Г. Г. Физические процессы при лазерной обработке материалов . М.: Энергоатомиздат, 1985,-207 с.

18. Голубев В. С., Киселевский JT. И., Снопро В. Н. Спектроскопическое исследование непрерывно горящего оптического разряда.// Жур. прикладной спектроскопии, 1977, № 26. с. 983-988.

19. Григорьянц А. Г. Основы лазерной обработки металлов. -.М.: Машиностроение, 1989. 304 с.

20. Веденов А. А., Гладуш Г. Г., Яволин А. Н. К теории стационарного оптического пробоя газов вблизи поверхности металлов/ Квантовая электроника, 1981, Т 8, № 7, с 1485-1490.

21. Распыление твердых тел ионной бомбардировкой. Физическое распыление одноэлементных твердых тел. Пер. с англ. / Под ред. Р. Бериша. М.: Мир, 1984.-336с., ил.

22. Распыление твердых тел ионной бомбардировкой. Вып. II Распыление сплавов и соединений, распыление под действием электронов и нейтронов, рельеф поверхности. Пер. с англ. / Под ред. Р. Бериша. М.: Мир, 1986.-448с.

23. Распыление твердых тел ионной бомбардировкой. Вып. III Характеристики распыленных частиц, применения в технике: Пер. с англ. /Под ред. Р. Бериша, К. Виттмака М.: Мир, 1998.-551с., ил.

24. Пространственное распределения энергии, выделенное в каскаде атомных столкновений в твердых телах./Ф. Ф. Комаров, М. А. Кумахов, М. М. Темкин. М.: Энергоатомиздат 1985, 248с.

25. Аброян А.И., Андронов А. Н., Титов А. И. Физические основыэлектронной и ионной технологии.-М.:Высш. Школа, 1984.-320с.

26. Х. Риссел, И. Руге. Ионная имплантация.: Пер. с нем. М.:Наука, 1983.-360с.

27. Lindhard J., Scharff М., Schitt Н. Е. Range consepts and heavy ion range/ -Mat. Fys. Medd. Dan. Vid. Selsk., 1963, vol № 14, p. 1-42.

28. Johnson W. S., Gibbons J. F. Projected range statistics in semiconductors. Stanford, California: Stanford University Book Store, 1966.-390p.

29. Furukawa S., Matsumura H. Ishivara H. Theoretical consideration on lateral spread df implantation. Jap. J. App. Phys., 1972, vol. 11,№2, p. 134-142.

30. Littmark U., Ziegler J. F. Ranges of energetic ions in matter. Phys. Rev., 1981, vol. A23,№ l,p. 64-72.

31. Winterbon К. B. Heavy ion range profiles and associated damage distribution. - Rad. Eff., 1972, vol. 13,№ 4,p. 215 - 256.

32. Winterbon К. B. Ion implantation range and energy deposition distribution. Vol. 1. Low incident energies. N. Y.: JFJ/Plenum, 1975.-341p.

33. Winterbon К. B. Calculation of implantaded ion range and energy deposition distribution: nB in Si. Radiat. Eff., 1976, vol 30, № 4, p. 199 - 204.

34. Sigmund P., Matthies M. Т., Phillips D. L. Energy deposition and penetration dept f heavy ions in the electronic stopping region. Rad. Eff., 1971, vol. 11, №1, p. 39-49.

35. Brice D. K. Ion implantation range and energy deposition distribution. Vol. 2. High incident energies. N. Y.: JFJ/ Plenum, 1975. 596p.

36. Gibbons J. F., Mylroie S. Estimation of impurity profiles in ion—implanted amorphous target using joined Gaussian distribution. Appl. Phys. Lett., 1973, vol 22, № 4, p. 268 - 269.

37. Wilson R. G. The Pirson IV distribution and its application to ion implantation dept profiles. Rad. Eff., 1980, vol 46, № 1 - 2, p. 141 - 148.

38. Распределение пробегов ускоренных ионов/ Ф. Ф. Комаров, М. А. Кумахов, М. М. Темкин, Т. И. Жукова. Препринт ИАЭ им. И. В. Курчатова, № 3332/11, М. 1980. 68с.

39. L. Thair, U. Kamachi Mudali, R. Asokamani and Baldev Raj. Corrosion properties of surface modified Ti 6A1 - 7Nb alloy under pulsed plasma nitriding and nitrogen ion implantation conditions. Surface Engineering 2004 Vol. 20 No. l.-c 11-16.

40. Surface characterization of polymers modified by keV and MeV ion beams. Yeonhee Lee, Seunghee Han, Hyuneui Lim, Hyesun Jung, Junghee Cho, Youngwoo Kim. J. Adhesion Sci. Technol., Vol. 15, No. 9, pp. 1079-1089 (2001)

41. Jizhong Zhang, Xiaoji Zhang and Hongyu Zhou. (2003). Effect of aging on surface chemical bonds of PTFE irradiated by low energy Ti ion. Appl. Surf. Sci., 205,343-352.

42. Wetting modifications of uhmwpe surfaces induced by ion implantation. L . Torrisi, C. Gentile, A.M. Visco, N. Campo. Radiation Effects & Defects in Solids October 2003, Vol. 158, pp. 731-741.

43. Wear Measurements By Means Of Radioactive Ion Implantation. L. Gialanella, G. Imbriani, V. Roca, M. Romano. Applications of accelerators in research and industry: 17 th Int'l Conference (2003).pp 469-473.

44. The Effect of High Implant Doses and High Ion Current Densities on Polyimide Film Properties. V. N. Popok, 1.1. Azarko, R. I. Khaibullin. Technical Physics, Vol. 47, No. 4, 2002, pp. 459-464.

45. Ion beam treatment of glass surfaces as a method for increased metal film adhesion. O.B. Ladyzhensky, V.M. Zaslavsky, N.F. Kovsharov, R.M. Rasputin, N.S. Sochugov. Laser and Particle Beams (2003), 21, 291-293.

46. Some Features of the Ion-Beam Mixing during Simultaneous Ion Implantation and Metal Deposition A. D. Pogrebnyak, V. A. Martynenko, A. D. Mikhalev, V. T. Shablya, V. P. Yanovski. Technical Physics Letters, Vol. 27, No. 7, 2001, pp. 615-617.

47. Comparison of yttrium coating and yttrium implantation effects on the high temperature oxidation resistance of type 304 steel by in situ X-ray diffraction F. Riffard, H. Buscail, E. Caudron, R. Cueff, C. Issartel, S. Perrier. Corrosion

48. Engineering, Science and Technology 2003 Vol. 38 No. 4,pp.298-302.

49. Drug release from polyureaurethane coating modied by plasma immersion ion implantation A. V. Kondyurin, M. F. Maitz, V. A. Romanova, V. P. Begishev, I. V. Kondyurina, R. Guenzel. J. Biomater. Sci. Polymer Edn, Vol. 15, No. 2, pp. 145-159(2004)

50. Formation of wear resistant steel surfaces by plasma immersion ion implantation. S. Mandl, B. Rauschenbach. Applications of accelerators in research and industry: 17 th Int'l Conference (2003). pp 635-638.

51. Formation of metal polymer composites by ion implantation A.L. Stepanov, S.N.Abdullin,V.Yu. Petukhov,Yu.N.Osin, R. I.Khaibullinand, I.B.Khaibullin. Philosophical magazine b, 2000, vol. 80, no. 1, pp.23- 28.

52. Tribological behavior of aluminum alloys surface layer implanted with nitrogen ions by plasma immersion ion implantation Zaiji Zhan, Xinxin Ma, Lili Feng, Yue Sun, Lifang Xia. Wear 220, 1998, pp. 161-167.

53. Corrosion resistance of a magnetic stainless steel ion-plated with titanium nitride K. Hai, T. Sawase, H. Matsumura, M. Atsuta, K. Baba, R. Hatada. Journal of Oral Rehabilitation 2000 27, pp. 361-366.

54. Characteristics and design of metal vacuum arc plasma source power supply for pulsed-mode plasma immersion ion implantation. L. P. Wang and K. Y. Gan. Review of scientific instruments volume 71, number 12, 2000, pp. 4435-4437.

55. Carbon nitride thin film synthesized on iron buffer layers Y. F. Lu, Z. F. He, Z. H. Mai, Z. M. Ren. Journal of applied physics volume 88, number 12, 2000, pp. 7095-7098.

56. Anisotripic strain in nitrided austenitic stainless steel. S. Mandl, B. Rauschenbach. Journal of applied physics volume 88, number 6, 2000, pp.3323-3329.

57. Modeling of incident particle energy distribution in plasma immersion ion implantation. X. B. Tian, D. Т. K. Kwok, P. k. Chu. Journal of applied physics volume 88, number 9, 2000, pp.4961-4966.

58. Metal ion implantation using a filtered cathodic vacuum arc. M. M. M. Bilek, P. Evans,b) D. R. Mckenzie, D. G. McCulloch, H. Zreiqat, C. R. Howlett. Journal of applied physics volume 87, number 9, 2000, pp. 4198-4204.

59. Extraction of ions from the matrix sheath in ablation-plasma ion implantation Bo Qi, Y. Y. Lau, R. M. Gilgenbach. Applied physics letters volume 78, number 6, 2001, pp. 706-708.

60. The Simulation of Two-Beam High-Dose Ion Implantation into Solid Targets. A. F. Komarov. Technical Physics, Vol. 46, No. 11, 2001, pp. 1465-1469.

61. A 100 kV 10 A high-voltage pulse generator for plasma immersion ion implantation. Jorg Brutscher. Rev. Sci. Instrum., Vol. 67, N 7, 1996, .pp 262126-24.

62. Development of corrosion-resistant metal nitride coatings via ion beam assisted deposition. J. Derek Demaree. Application of Accelerators in Research and Industry Sixteenth Int'L Conf., 2001, pp. 915-918.

63. Direct current plasma implantation using a grounded conducting grid. Dixon T. K. Kwok, Xuchu Zeng, Chung Chan, Paul K. Chu. Journal of applied physics volume 87, № 9 , 2000, pp. 4094-4097.

64. Шаркеев Ю.П., Колупаева C.H., Гирсова H.B., Вихорь Н.В., Фортуна С.В., Попов J1.E., Козлов Э.В. Эффект дальнодействия в металлах при ионной имплантации//Металлы. 1998. -№ 1.-С. 109-115.

65. Ю. К. Машков, В. Г. Порохин, А. И. Блесман, А. М. Ласица, В. П.

66. Погодаев. Модернизация ионного источника установки для лучевой обработки конструкционных материалов. Мат. IV Междунар. науч.-техн. конф., посвященной 60-летию ОмГТУ. Кн. 2.-Омск: Изд-во ОмГТУ, 2002.-С. 131-132.

67. А. А. Суслов, С. А. Чижик сканирующие зондовые микроскопы. Материалы, технологии, инструменты.-№ 3, 1997.- с.78-89.

68. Хачатурян А. Г. Теория фазовых превращений и структура твердых тел. М: Наука, 1974.

69. Быковский 10. А., Неволин В. Н., Фоминский В. Ю. Ионная и лазерная имплантация металлических материалов. М.: Энергоатомиздат, 1991.-240с.

70. Ионная имплантация./ Под ред. Хирвонена Дж. К.: Пер. с англ. М.: Металлургия, 1985.-392с.

71. Установщиков Ю.И. Выделение второй фазы в твердых растворах. Москва: Наука, 1988-170с.

72. Люпис К. Химическая термодинамика материалов. М: Металлургия, 1989.-503с.

73. Бётгер X. Принципы динамической теории решетки. М.: Мир, 1986.-392с.

74. Вайнштейн Б. К., Фридкин В. М., Индебом В. Л. Современная кристаллография. Том 2. Структура кристаллов. М.: Наука-1979.- 354с.

75. М. Борн, Н. Кип. Динамическая теория кристаллических решеток. Пер с англ. М: Иностранная Литература. 1958. -488с

76. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Статистическая физика. Часть 1. М.: Наука-1976.-584с.

77. Уманский Я.С., Скаков Ю.А., Иванов А.Н., Расторгуев JI.H. Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия. М.: Металлургия, 1982. 632 с.

78. Горелик С.С., Расторгуев JT.H., Скаков Ю.А. Рентгенографический и электроннооптический анализ. Приложения. М: Металлургия, 1970. 107 с.

79. Русаков А.А. Рентгенография металлов. Учебник для вузов. М.: Атомиздат, 1977.480 с.

80. Миркин Л.И. Рентгеноструктурный контроль машиностроительных материалов. Справочник. М.: Изд-во МГУ, 1976. 140 с.

81. Миркин Л.И. Справочник по рентгеноструктурному анализу поликристаллов. М.: Физматгиз, 1961. 863 с.

82. Буренков А. Ф., Комаров Ф.Ф., Кумахов М.А., Тёмкин Ф.Ф. Пространственное распределение энергии, выделенной в каскаде столкновений в твердых телах. М.: Энергоатомиздат. 1985г.

83. Дамаск А. С., Дине Дж. Точечные дефекты в металлах. М.: Мир, 1966.-305с.

84. Морозов И. П., Тательбаум Д. И. Глубокое проникновение радиационных дефектов из ионно-имплантированного слоя в объем полупроводников.// Физика и техника полупроводников.-1983.-Т. 17.-вып. 5.-С.838-842.

85. Zhukov V. P., Ryabenko А. V. The role of shock wave in low-energy recoil radiation damage.//Rad. Effect.-1984.-V. 82.-№.2.-P.129-139.

86. Жуков В. П., Болдин А. А. Генерация упругих волн при эволюции пиков смещений// Атомная энергия.-1987.-Т. 63.-№63.-с.З75-379.

87. Адлене Д. Е.,Пранявичус Л. И. Генерация упругих волн в имплантированных твердых телах //Поверхность. Физика. Химия, механика -1984.- №5.-с.100-105.

88. Ерофеев В. И., Романов И. Г., Царева И. Н. Роль акустических волн приупрочнении ионными пучками // Волновые задачи механики. /Под ред. Весницкого А. И., Ерофеева В. И. -Нижний Новгород: нижегородский филиал института машиноведения РАН, 1992.-С.51-63.

89. Диденко А.Н., Лигачев А. Е., Козлов Э.В., Куракин И.Б., Шаркеев Ю.П. Структурные изменения глубинных слоев материала после модификации ионными пучками и природа его упрочнения // Доклады Академии наук СССР. 1987. - Т. 296. № 4. - С. 869-871.

90. Шаркеев Ю.П., Пушкарева Г.В., Рябчиков А.И. Модификация микрострук-туры и механических свойств чистых металлов ионными пучками высоких энергий // Изв. вузов. Черная металлургия. 1990. № 10-С. 90-91.

91. Диденко А.Н., Шаркеев Ю.П., Козлов Э.В., Рябчиков А.И. Ионная имплан-тация и "эффект дальнодействия" в поликристаллическом a-Fe // Металлы.- 1993. № 3.-С. 122-129.

92. А. П. Гуляев Металловедение. Учебник для вузов. 6-е изд. перераб. и доп. М.: металлургия. 1986. 544с.

93. Holmuth К., Ransehenbock В., Kolitsch А. // Ibid. 1985. Vol. В12.Р. 359-368.

94. James F. Shackelford, William Alexander. The CRC Materials Science and Engineering Handbook, Third Edition. -2000.-p 1980.

95. Sood D. K. // Phys. let. 1978. Vol. 68A, №5. P. 469-472.

96. Савицкая Б, Савицкий Дж. // Мёсбауэровская спектроскопия: Сб. статей:Пер с англ./Под редю В. И. Гольданского, Р. Н. Кузьмина, М.: Мир, 1984.

97. Блесман А. И. Ласица А. М. Машков 10. К. Ионно-лучевая обработка некоторых конструкционных материалов. Сб. материалов IV Всерос. науч.- практ. конф. Ч.Н.- Пенза: ПензГУ, 2001.- С.54-57.

98. Z. Rao, J. S. Williams, A. P. Pogany, D. K. Sood . Nickel silicide formation in silicon implanted nickel.//Journal Of Applied Physics.- 1995. -Vol. 77, P. 3782 -3785.

99. M. Ishimaru, K. Omae, I. Т. Bae, M. Naito. Formation process of P-FeSi2/Si heterostructure in high-dose Fe ion implanted Si. //Journal Of Applied Physics.-2006.- Vol. 99, P. 113527-1-113527-7.

100. J. Desimoni, F. H. Sanchez. Mo'ssbauer study of the Fe-Si phases produced by Fe implantation followed by ion-beam-induced epitaxial crystallization. // -Physical Review B.-1996.-Vol. 54, № 18, P. 12 787- 12 792.

101. Z. Tan, F. Namavar. Silicide formation and structural evolution in Fe-, Co-and Ni-implanted silicon.// Physical Review В.- 1992.- Vol. 46, № 7, P. 40774085.

102. N. Tsubouchia, Y. Horino. Low-temperature epitaxial Ni silicidation: The role of hyperthermal species. // The Journal Of Chemical Physics.- 2005,- № 122. -P. 214704-1-214704-5.

103. X. W. Zhang, S. P. Wong, and W. Y. Cheung. Effects of stress on electrical transport properties of nickel silicide thin layers synthesized by Ni-ion implantation.// Journal Of Applied Physics. 2002.- Vol. 92, № 7, P. 37783783.

104. B. Mohajery, J. Linnors. Nickel-Enhanced Solid-Phase epitaxial regrowth of amorphous Silicon.//Physical Review Letter. 1992.- Vol. 86, № 12, P. 18721876.

105. P. Zhang, R. Vanfleet, R. Neelakantan. Diffusion profiles of high dosage Cr and V ions implanted into silicon.//Journal Of Applied Physics. 2004. - Vol. 96, №2, P. 1053-1058.

106. Z. Tan, J. I. Budnik, F. H. Sanchez. Silicide structural evolution in high-dose cobalt-implanted Si (100) crystal.// Physical Review В.- 1989.- Vol. 40, № 9, P. 6368-6373.

107. D. K. Sood, P. K. Sekhar, S. Bhansalia. Ion implantation based selective synthesis of silica nanowires on silicon wafers. // Applied Physics Letters.2006.- Vol. 88, Р143110-1-143110-3.

108. A. Ko'niger, C. Hammerl, M. Zeitler, B. Rauschenbach. Formation of metastable iron carbide phases after high-fluence carbon ion implantation into iron at low temperatures.//Physical Review В.- 1997.- Vol. 55, № 13, P. 81438147.

109. Ласица А. М., Чуранкин В. Г., Моргунов А. П. Исследование качества боковых поверхностей зубьев шестерен, модифицированных ионами иттрия и молибдена. Вестник Курганского государственного университета.-Курган: Изд-во КГУ, 2006. №1(05).-С. 59-60.

110. Моргунов А. П., Ласица А. М., Блесман А. И.Омский научный вестник.2006. №2 (35), С.84-86.