СОДЕРЖАНИЕ

Воздействие потоков энергии на материалы

А. И. Туровец, И. С. Ташлыков

Элементный состав и свойства поверхности графита, облученного ионами ксенона ..................................................... 5

Изучено влияние облучения ионами Xe⁺ на структуру, элементный состав, топографию и

смачиваемость поверхности графита. Показано, что с увеличением дозы облучения концентрация

Xe на поверхности графита возрастает, а в более глубоких слоях — уменьшается. Установлено,
что вызванное ионным облучением изменение топографии поверхности графита приводит к ее

гидрофобизации.

Ключевые слова: графит, ионное облучение, морфология поверхности, смачиваемость,

резерфордовское обратное рассеяние, атомно-силовая микроскопия.

В. Л. Воробьев, П. В. Быков, В. Я. Баянкин, С. Г. Быстров, В. Е. Порсев, О. А. Буреев

Изменение состава и структуры поверхностных слоев, морфологии поверхности и механических свойств

углеродистой стали Ст.3 в зависимости от дозы импульсного облучения ионами хрома ........................................................ 13

Показано, что с увеличением дозы импульсного облучения углеродистой стали Ст.3 ионами Cr⁺
с энергией 30 кэВ от 10¹⁶ до 5·10¹⁷ см^–2 концентрация хрома в поверхностном слое толщиной ~40 нм

возрастает от 1-2 до 18-20 ат.%. Обнаружено образование карбида Cr₃C₂ в облученном слое.

Установлено, что импульсное ионное облучение приводит к увеличению шероховатости поверхности

и изменению структуры стали на глубинах, превышающих длину проективного пробега ионов.

Ключевые слова: ионная имплантация, механические свойства, химический состав.

Е. В. Демина, В. А. Грибков, В. Н. Пименов, С. А. Масляев,
М. Д. Прусакова, В. Широкова, Т. Лаас, Ю. Угасте

Влияние облучения импульсными потоками высокотемпературной дейтериевой плазмы

и быстрых ионов на структуру поверхностного слоя сплава W-1% La₂O₃ ....................................................................... 18

Методами сканирующей электронной микроскопии, локального рентгеноспектрального

микроанализа и рентгеновского фазового анализа исследована структура поверхности сплава

W-1% La₂O₃ после облучения субмикросекундными импульсами ионов дейтерия и высокотемпе-

ратурной дейтериевой плазмы в установке “Плазменный фокус”, имитирующего режим срыва

плазмы в токамаке ИТЕР. Установлено, что при облучении с плотностью мощности до 10¹² Вт/см²

происходит оплавление поверхности вольфрама и образование микротрещин. Введение в сплав

частиц La₂O₃ приводит к образованию сложных оксидов La-W-O с более низкой температурой

плавления, что способствует формированию структурной неоднородности, влияющей на отклик

материала на высокотемпературное воздействие.

Ключевые слова: термоядерный реактор, дивертор, сплавы вольфрама, облучение, дейтериевая

плазма, структура поверхности, окислы La-W-O.

Плазмохимические способы получения и обработки материалов

Н. Г. Чеченин, А. А. Сердюков, Н. Б. Акимов

Мезоскопические углеродные структуры, получаемые методом плазменно-дугового осаждения

на чистом углероде и с применением катализаторов ......................................................................................................... 26

Исследована микроструктура углеродного осадка, полученного методом плазменно-дугового

осаждения. Показано, что образующийся на катоде осадок содержит ~20% многостенных углеродных

нанотрубок. Покрытие электродов Co-Mo катализатором слабо влияет на микроструктуру и

состав катодного осадка, в то время как на аноде осадок появляется только в случае использования

электродов с катализатором. Установлено, что осадок на аноде в основном состоит из микроструктур,

подобных по форме грибам-дождевикам, кактусам или подобным объектам. Различие форм связано

с неравномерным распределением температуры и углеродного пара по аноду.

Ключевые слова: углеродные наноструктуры, электродуговое осаждение, микроструктура,

катализатор, графитовые электроды.

А. И. Рябчиков, Д. О. Сивин, А. И. Бумагина, И. Б. Степанов, В. К. Струц

Осаждение микрочастиц из вакуумно-дуговой плазмы при подаче на мишень импульсно-периодического

отрицательного потенциала смещения ................................................................................................................................ 31

Экспериментально обнаружено, что приложение к мишени импульсно-периодического

отрицательного потенциала смещения обеспечивает многократное снижение количества

микрочастиц, осажденных на поверхность из вакуумно-дуговой плазмы. Рассмотрены механизмы

уменьшения поверхностной плотности осажденных микрочастиц. При облучении мишени в течение

2 мин достигнуто снижение поверхностной плотности микрочастиц в 12 раз.

Ключевые слова: покрытия, вакуумно-дуговая плазма, микрочастицы, потенциал смещения.

Функциональные покрытия и обработка поверхности

Е. С. Астапова, А. С. Борилко

Разработка электроискровых жаростойких покрытий на W-Co твердых сплавах ........................................................ 38

Исследована жаростойкость покрытий из Al, Ti, Ni, Cr, Cu, сплавов Т5К10, GT20A, ВТ20 и

Х20Н80, полученных методом электроискрового легирования, для защиты от окисления

инструментального твердого сплава ВК8. Определены оптимальные режимы электроискровой

обработки, обеспечивающие получение покрытий с высокой сплошностью. Изучена кинетика

изменения массы образцов с покрытиями при нагреве до 1000°С. Показано, что наиболее

жаростойкими являются покрытия из Al и Cr, а также двухслойные Cu/Cr теплоотводящие покрытия.

Ключевые слова: твердые сплавы, жаростойкость, модифицированный поверхностный слой,

электроискровое легирование.

Ю. Н. Драгошанский, В. И. Пудов

Улучшение магнитной структуры и свойств магнитомягких сплавов за счет модифицирования поверхности ....... 44

Исследовано влияние лазерной обработки на доменную структуру и магнитные свойства

электротехнических сталей и аморфных сплавов. Показано, что нанесение магнитоактивных

электроизоляционных покрытий и локальная лазерная обработка анизотропных электротехнических

сталей и аморфных сплавов позволяет за счет уменьшения вихревых токов снизить ширину доменов

и магнитные потери в 2-3 раза и на 20-25% соответственно.

Ключевые слова: лазерная обработка, модифицирование поверхности, электротехническая сталь,

магнитная структура, магнитные свойства, электроизоляционное покрытие.

А. М. Борисов, В. Г. Востриков, С. В. Иванова, Л. Н. Лесневский, М. А. Ляховецкий,
Е. А. Романовский, С. В. Савушкина, Н. В. Ткаченко, В. Н. Тюрин

Формирование защитных покрытий методом микродугового оксидирования

с использованием нанопорошков гидроксидов Al и Ca .......................................................................................................... 53

Исследованы элементный состав и морфология керамикоподобных МДО-покрытий на циркониевом

сплаве, полученные методом микродугового оксидирования в электролите с добавками

нанопорошков гидроксидов алюминия и кальция. Использование электролита с нанопорошком

гидроксида алюминия позволяет получать относительно толстые (до 90 мкм) и плотные покрытия,

содержащие как диоксид циркония, так и оксиды других элементов, входящих в электролит. При

использовании электролита с нанопорошком гидроксида кальция формируются более тонкие МДО-

покрытия, практически полностью состоящие из диоксида циркония.

Ключевые слова: микродуговое оксидирование (МДО), нанопорошки, цирконий, диоксид циркония,

ядерное обратное рассеяние.

Композиционные материалы

И. С. Логвенчев, А. А. Иванников, А. А. Волков, Н. В. Арофикин,
О. Н. Севрюков, В. Т. Федотов, А. Н. Сучков, И. В. Федотов, В. И. Скрытный

Пайка реакторных никелевых сплавов аморфными быстрозакаленными припоями ....................................................... 59

Показана возможность применения аморфных припоев на никелевой основе для соединения изделий

из никелевых сплавов, используемых в органах регулирования и защиты АЭС. Проведены

механические испытания и исследовано структурно-фазовое состояние паяных соединений.

Ключевые слова: пайка, аморфный припой, никель, никелевый сплав, быстрая закалка.

В. И. Кузьмин, В. И. Лысак, М. А. Тупицин

Исследование закономерностей образования соединения при сварке взрывом

толстолистовых сталеалюминиевых композитов ............................................................................................................... 64

Рассмотрены особенности формирования соединения при сварке взрывом пластин алюминия и

стали. Исследовано влияние толщины метаемой пластины алюминия на структуру и прочность

композита сталь–алюминий при различных условиях взрывного нагружения.

Ключевые слова: сварка взрывом, скорость соударения, пластическая деформация, прочность

соединения.

Новые методы обработки и получения материалов
с заданными свойствами

С. В. Стефановский, И. А. Князев, Б. Ф. Мясоедов, Б. С. Никонов, С. В. Юдинцев

Характеристика титанатно-цирконатного пирохлора, синтезированного индукционным плавлением

в холодном тигле, как матрицы для иммобилизации редкоземельно-актинидной фракции

высокоактивных отходов ........................................................................................................................................................ 70

На лабораторной установке индукционного плавления в холодном тигле с внутренним диаметром

56 мм синтезирована La-Ce-Gd цирконатно-титанатная керамика. Массовая скорость загрузки

шихты и удельные энергозатраты в рабочем режиме составили 3 кг/ч и 3 кВт·ч/кг соответственно.

Керамика на 85-90 об.% сложена зональными зернами фазы со структурой пирохлора и

рассматривается как перспективная матрица для редкоземельно-актинидной фракции

высокоактивных отходов.

Ключевые слова: актиноиды, иммобилизация, керамика, пихлор, индукционное плавление
в холодном тигле.

В. И. Калита, Д. И. Комлев

Керметный Co-Fe порошок c 20% алмазов для плазменного напыления покрытий ........................................................ 76

Экспериментально показано, что в покрытиях, полученных плазменным напылением с местной

защитой порошков Co-Fe с добавками 20 об.% алмазов микронного размера, сохраняется некоторое

количество исходной алмазной фазы.

Ключевые слова: плазменные покрытия, алмазы, микротвердость.

Краткие сообщения

С. И. Каратушин, Д. В. Спиридонов, Ю. А. Плешанова, П. Н. Бокучава

Влияние цементации на остаточные напряжения в зубчатом зацеплении ...................................................................... 79

Ключевые слова: зубчатое зацепление, остаточные напряжения, цементация, ANSYS.