Features of Formation of Surface Layers of Titanium Alloy VT6 under Conditions of N+ Ions Implantation

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

The effect of implantation of N+ ions on the chemical composition and atomic structure of the surface layers of titanium alloy VT6 is investigated. The accumulation of nitrogen in the surface layers up to concentrations of 30 at % and more and the formation of chemical compounds of titanium nitride TiN in the form of phase inclusions is shown. Presumably, this is due to processes of chemical nature, in particular, the chemical activity of titanium atoms, their tendency to interact with nitrogen atoms. In addition, despite the fact that in the conditions of ion bombardment, the integral oxygen concentration in the surface layers decreases due to sputtering, nevertheless, oxidation of the components of the titanium alloy VT6 is observed in deeper layers. Presumably, both oxygen from the natural oxide layer and from the residual atmosphere of the vacuum chamber, penetrating into deeper surface layers during irradiation, participate in the oxidation of titanium alloy components. The accumulation of nitrogen, the formation of titanium nitrides and the oxidation of the components of the titanium alloy VT6 indicate a significant role of chemical processes in the formation of the structural-phase state of the surface layers of titanium alloy VT6 under the conditions of implantation of N+ ions.

Sobre autores

V. Vorobyov

Udmurt Federal Research Center, Ural Branch of the RAS

Autor responsável pela correspondência
Email: Vasily_L.84@udman.ru
Russia, 426067, Izhevsk

P. Bykov

Udmurt Federal Research Center, Ural Branch of the RAS

Email: Vasily_L.84@udman.ru
Russia, 426067, Izhevsk

F. Gilmutdinov

Udmurt Federal Research Center, Ural Branch of the RAS

Email: Vasily_L.84@udman.ru
Russia, 426067, Izhevsk

A. Ulyanov

Udmurt Federal Research Center, Ural Branch of the RAS

Email: Vasily_L.84@udman.ru
Russia, 426067, Izhevsk

V. Bayankin

Udmurt Federal Research Center, Ural Branch of the RAS

Email: Vasily_L.84@udman.ru
Russia, 426067, Izhevsk

Bibliografia

  1. Козлов Д.А., Крит Б.А., Столяров В.В., Овчинников В.В. // Физика и химия обработки материалов. 2010. № 1. С. 50.
  2. Комаров Ф.Ф. Ионная имплантация в металлы. М.: Энергоатомиздат, 1990. 262 с.
  3. Jin J., Chen Y., Gao K., Huang X. // Appl. Surf. Sci. 2014. V. 305. P. 93. https://www.doi.org/10.1016/j.apsusc.2014.02.174
  4. Сунгатулин А.Р., Сергеев В.П., Федорищева М.В., Сергеев О.В. // Известия Томского политехнического университета. 2009. Т. 315. № 2. С. 134.
  5. Братушка С.Н., Маликов Л.В. // Вопросы атомной науки и техники. 2011. № 6. С. 126.
  6. Rautray T.R., Narayanan R., Kim K.-H. // Prog. Mater. Sci. 2011. V. 56. Iss. 8. P. 1137. https://www.doi.org/10.1016/j.pmatsci.2011.03.002
  7. Höhl F., Berndt H., Mayr P., Stock H.-R. // Surf. Coat. Technol. 1995. V. 74. P. 765. https://www.doi.org/10.1016/0257-8972(95)08274-3
  8. Воробьев В.Л., Быков П.В., Колотов А.А., Гильмутдинов Ф.З., Аверкиев И.К., Баянкин В.Я. // Физика металлов и металловедение. 2021. Т. 122. № 12. С. 1. https://www.doi.org/10.31857/S0015323021120135
  9. Itoh Y., Itoh A., Azuma H., Hioki T. // Surf. Coat. Technol. 1999. V. 111. Iss. 2–3. P. 172. https://www.doi.org/10.1016/S0257-8972(98)00728-2
  10. Thair L., Mudali U.K., Rajagopalan S., Asokamani R., Raj B. // Corrosion Sci. 2003. V. 45. Iss. 9. P. 1951. https://www.doi.org/10.1016/S0010-938X(03)00027-1
  11. Nath V.C., Sood D.K., Manory R.R. // Surf. Coat. Technol. 1991. V. 49. Iss. 1–3. P. 510. https://www.doi.org/10.1016/0257-8972(91)90109-A
  12. Воробьев В.Л., Гильмутдинов Ф.З., Быков П.В. и др. // Химическая физика и мезоскопия. 2018. Т. 20. № 3. С. 355.
  13. Воробьев В.Л., Гильмутдинов Ф.З., Быков П.В. и др. // Физика металлов и металловедение. 2018. Т. 119. № 9. С. 903. https://www.doi.org/10.1134/S0015323018090140
  14. Шелехов Е.В., Свиридова Т.А. // Металловедение и термическая обработка металлов. 2000. № 8. С. 16. https://www.doi.org/10.1007/BF02471306
  15. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник. Издание 2-е, исправленное и дополненное. Ленинградское отделение: Химия, 1978. 392 с.
  16. Болгар А.С., Литвиенко В.Ф. Термодинамические свойства нитридов. Киев: Наук. думка, 1980. 282 с.
  17. NIST XPS Database (2012) NIST. https://srdata.nist.gov/xps/EnergyTypeValSrch.aspx.
  18. Нефедов В.И. Рентгеноэлектронная спектроскопия химических соединений. Справочник. М.: Химия, 1984. 256 с.
  19. Kurdi J., Ardelean H., Marcus P., Jonnard P., Arefi-Khonsari F. // Appl. Surf. Sci. 2002. V. 189. Iss. 1–2. P. 119. https://www.doi.org/10.1016/S0169-4332(02)00017-X
  20. Ardelean H., Petit S., Laurens P., Marcus P., Arefi-Khonsari F. // Appl. Surf. Sci. 2005. V. 243. Iss. 1–4. P. 304. https://www.doi.org/10.1016/j.apsusc.2004.09.122
  21. Lindsay J.R., Rose H.Jr., Swartz W.E.Jr., Watts P.H., Jr., Rayburn K.A. // Appl. Spectroscopy. 1973. V. 27. Iss. 1. P. 1. https://www.doi.org/10.1366/000370273774333876
  22. Gougousi T., Barua D., Young E.D., Parsons G.N. // Chem. Mater. 2005. V. 17. № 20. P. 5093. https://www.doi.org/10.1021/cm0510965
  23. Liu Y., Wang D., Deng C. et al. // J. Alloys Compd. 2015. V. 628. P. 208. https://www.doi.org/10.1016/j.jallcom.2014.12.144
  24. Vorob’ev V.L., Dobysheva L.V., Drozdov A.Yu. et al. // J. Electron Spectroscopy Related Phenomena. 2021. V. 252. P. 147124. https://www.doi.org/10.1016/j.elspec.2021.147124
  25. Biesinger M.C., Lau Leo W.M., Gerson A.R. et al. // Appl. Surf. Sci. 2010. V. 257. Iss. 3. P. 887. https://www.doi.org/10.1016/j.apsusc.2010.07.086
  26. Idriss H. // Surf. Sci. 2021. V. 712. P. 121894. https://www.doi.org/10.1016/j.susc.2021.121894

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
2.

Baixar (64KB)
3.

Baixar (37KB)
4.

Baixar (225KB)
5.

Baixar (247KB)
6.

Baixar (87KB)
7.

Baixar (83KB)
8.

Baixar (110KB)
9.

Baixar (178KB)

Declaração de direitos autorais © В.Л. Воробьев, П.В. Быков, Ф.З. Гильмутдинов, А.Л. Ульянов, В.Я. Баянкин, 2023

Este site utiliza cookies

Ao continuar usando nosso site, você concorda com o procedimento de cookies que mantêm o site funcionando normalmente.

Informação sobre cookies