СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ........................................................................................................................ 5
1. СОВРЕМЕННЫЕ НАУЧНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В ПРИМЕНЕНИИ
ЭЛЕКТРОННО-ПУЧКОВОЙ ОБРАБОТКИ ДЛЯ МОДИФИКАЦИИ
МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ .......................................................................... 14
1.1 Изменения механических характеристик, структуры и фазового
состава сплавов на основе железа при облучении электронным пучком ............... 15
1.2 Влияние электронно-пучковой обработки на физико-механические
характеристики и структурно-фазовые состояния цветных металлических
материалов ..................................................................................................................... 22
1.3 Структурно-фазовые превращения и изменения свойств драгоценных
металлов при воздействии электронного пучка ......................................................... 35
1.4 Анализ методов электронно-пучковой обработки, являющихся
объектами интеллектуальной собственности ............................................................. 39
1.5 Выводы из литературного обзора и постановка задач исследования ........... 52
2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБРАБОТКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ДАННЫХ ......................................................................................................................... 54
2.1 Обоснование необходимости использования для исследований сплава
АК10М2Н ....................................................................................................................... 54
2.2 Описание оборудования для обработки интенсивным импульсным
электронным пучком ..................................................................................................... 56
2.3 Методики определения микротвердости, коэффициента трения,
износостойкости и деформационных свойств исследуемого материала ................ 59
2.3.1 Методология определения микротвердости материала .................... 59
2.3.2 Методы анализа коэффициента трения и износостойкости
исследуемого материала ........................................................................................ 60
2.3.3 Методика оценки деформационных свойств сплава АК10М2Н
при растяжении ...................................................................................................... 61
2.4 Методы металлографического анализа, сканирующей и
просвечивающей дифракционных электронных микроскопий................................ 64
3
2.4.1 Металлографический анализ структуры ............................................. 64
2.4.2 Сканирующая электронная микроскопия поверхности ....................... 64
2.4.3 Просвечивающая электронная дифракционная микроскопия
фольг ......................................................................................................................... 65
3. ИЗМЕНЕНИЕ МИКРОТВЕРДОСТИ, ТРИБОЛОГИЧЕСКИХ И
ДЕФОРМАЦИОННЫХ СВОЙСТВ СПЛАВА АК10М2Н ПОСЛЕ
ОБЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОННЫМ ПУЧКОМ В РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМАХ ............. 68
3.1 Металлографический анализ и изменения микротвердости сплава
АК10М2Н, подвергнутого облучению электронным пучком .................................. 68
3.2 Изменение параметра пластичности и фрикционные испытания сплава
после облучения электронным пучком ....................................................................... 74
3.3 Влияние электронно-пучковой обработки на деформационные
свойства сплава АК10М2Н........................................................................................... 80
3.4 Выводы по разделу 3 ........................................................................................ 92
4. АНАЛИЗ ИЗМЕНЕНИЙ ТОНКОЙ СТРУКТУРЫ И ФАЗОВОГО СОСТАВА
ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ СПЛАВА АК10М2Н, ПОДВЕРГНУТОГО
ОБЛУЧЕНИЮ ИНТЕНСИВНЫМ ИМПУЛЬСНЫМ ЭЛЕКТРОННЫМ
ПУЧКОМ .......................................................................................................................... 94
4.1 Анализ структуры и фазового состава сплава в литом состоянии .............. 94
4.2 Эволюция структуры сплава, облученного интенсивным импульсным
электронным пучком с плотность от 10 до 50 Дж/см2 и временем воздействия
50 мкс, 150 мкс, 200 мкс, выявленная методами сканирующей электронной
микроскопии .................................................................................................................. 96
4.3 Исследование поверхности разрушения образцов силумина марки
АК10М2Н в литом состоянии и после электронно-пучковой обработки ............. 101
4.4 Анализ изменений тонкой структуры и элементного состава сплава,
подвергнутого действию электронного пучка с различными параметрами,
выявленных методами просвечивающей электронной микроскопии ................... 103
4
4.5 Выявление изменений дефектной субструктуры сплава АК10М2Н,
разрушенного в условиях растяжения (литое состояние и состояние,
формируемое после электронно-пучковой обработки) ........................................... 107
4.6 Обсуждение обнаруженных особенностей структуры, ответственных
за изменение микротвердости и износостойкости силумина после
электронно-пучковой обработки ............................................................................... 110
4.7 Выводы по разделу 4 ...................................................................................... 112
5. ВОЗМОЖНОСТИ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ
РАБОТЫ ......................................................................................................................... 114
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ............................................................................................................. 116
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ............................................................................................. 118
ПРИЛОЖЕНИЯ ............................................................................................................. 144
Приложение 1 ........................................................................................................ 144
Приложение 2 ........................................................................................................ 145
Приложение 3 ........................................................................................................ 146
Приложение 4 ........................................................................................................ 146
