?
Воздействие импульсных потоков азотной плазмы и ионов азота на структуру и механические свойства ванадия
Проведено исследование влияния мощных импульсных потоков азотной плазмы и ионов азота, генерируемых в установке Плазменный фокус ПФ4 (ФИАН) (плотность потока энергии плазменного импульса от 108 до 1010 Вт/см2) на модификацию поверхностных слоев ванадия. В результате плавления и сверхбыстрой кристаллизации в тонком поверхностном слое образцов формируется мелкоячеистая структура с размером ячеек 100-200 нм. Показано, что существуют режимы облучения, при которых распространение трещин после кристаллизации и охлаждения поверхностного слоя происходит направленно, что ведет к формированию на поверхности блочной микроструктуры с размером блоков несколько десятков микрометров. Толщина оплавленного слоя в образцах составляет 2-4 мкм, при этом трещины распространяются до глубины от 5 до 20 мкм. Проведенная обработка ванадия импульсной азотной плазмой и высокоэнергетическими ионами азота вызывает изменение микротвердости (Hm) поверхностных слоев, при этом Hm растет (до 3 раз) с увеличением количества плазменных импульсов и с увеличением расстояния между образцом и анодом. Повышение Hm коррелирует с измельчением блоков областей когерентного рассеяния (ОКР), ростом величины микродеформации решетки (e) и образованием нитридов ванадия.