Исследование структуры и свойств сплава 67КН5Б после электронного облучения

В результате электронного облучения происходит изменение морфологии поверхности образцов сплава (рисунок 5). Видно, что поверхность неоднородна, имеет развитый рельеф. В результате облучения на поверхности образцов были обнаружены дефекты.

Рисунок 5. Структура и морфология поверхности сплава 67КН5Б, полученная  с помощью РЭМ

Рисунок 6. Результаты рентгеновского микроанализа в области микровыделений (а) и изображение соответствующего участка поверхности сплава 67КН5Б, облученных электронами с энергией 1,3 МэВ до дозы 0,28×10¹⁹ е^-/см² (б)

На рисунке 7 приведены зависимости микротвердости от нагрузки (то есть распределение микротвердости по глубине) сплава 67КН5Б, облученных электронами с энергией 1,3 МэВ до дозы 0,28×10¹⁹ е^-/см². Микротвердость поверхности сплава после электронного облучения, при малых нагрузках на пирамидку, увеличивается почти в 2 раза.

Рисунок 7. Микротвердость сплава 67КН5Б, облученных электронами с энергией 1,3 МэВ до дозы 0,28×10¹⁹ е^-/см²

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных исследований получены оригинальные результаты, позволяющие сформулировать следующие основные выводы:

1. При обработке поверхности электронными и ионными пучками имеет место морфологические изменения и изменения элементного состава сплава 67КН5Б.

2. Ионная имплантация приводит к возрастанию микротвердости на 10 – 50%, в зависимости от дозы облучения. Микротвердость достигает максимума при дозе 10¹⁷ ион/см². Предполагается, что увеличение микротвердости при облучении связано с интенсивным образованием радиационных дефектов и частиц новых фаз.

3. Микротвердость поверхности сплава после электронного облучения увеличивается почти в 2 раза. Увеличение микротвердости облученного сплава обусловлено изменениями состава и структуры поверхностных слоев при обработке электронным пучком.

4. Разработан и предложен для практического применения способ обработки УЧЭ ионной имплантацией N⁺ c энергией 100 кэВ и интегральной дозой облучения 10¹⁷¸5´10¹⁷ ион/см² приводящий к увеличению микротвердости.

Таким образом, полученные в работе экспериментальные данные помогают предсказать максимальное увеличение  микротвердости сплава 67КН5Б при различных видах обработок. Разработанные в работе способы и режимы упрочняющих обработок, позволяют практикам-материаловедам решить проблему упрочнения сплавов 67КН5Б методами ионной имплантации и электронно-лучевой обработки.