ИСТИНА

Формирование поверхностных слоев металлических материалов с улучшенными механическими и эксплуатационными свойствами посредством внедрения в них ускоренных ионов относится к одному из перспективных направлений современной науки и техники [1–4]. Несмотря на исследования в этом направлении, до сих пор остается невыясненным влияние компонентов металлических сплавов на формирование морфологии поверхности, элементного и структурно-фазового состава поверхностных слоев в результате ионного облучения. Поэтому целью данной работы является исследование морфологии поверхности, накопления азота, формирования химических соединений и структурно-фазового состояния поверхностных слоев нержавеющей стали 03Х17Н12М2Т и титанового сплава ВТ6 при имплантации ионов N+. Выбор данных металлических материалов обусловлен разной химической активностью их компонентов к азоту. Химическая активность компонентов возрастает от железа к титану. Кроме того, данные сплавы находят широкое применение в качестве конструкционных материалов в химической промышленности, авиа- и судостроении. Сталь 03Х17Н12М2Т является незакаливаемой, поэтому азотирование такого типа сталей является одним из способов повышения твердости, износостойкости и коррозионной стойкости [5]. В работе выявлено, что облучение ионами N+ приводит к накоплению азота в нержавеющей стали до 17 ат.%, формированию химических соединений CrN, Cr2N, MoN, TiN и Fe4N в виде кластеров небольших размеров и кратерообразной морфологии поверхности. В случае титанового сплава накопление азота осуществляется до 32 ат.% и сопровождается образованием нитридов титана, в частности, TiN, в виде фазовых включений по всей поверхности. Показано, что формирование морфологии поверхности нержавеющей стали определяется процессами распыления, а титанового сплава образованием множества включений из нитридов титана.