vsgiuВестник Сибирского государственного индустриального университетаBulletin of the Siberian State Industrial University2304 - 44972307-1710Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет"vsgiu-215Research ArticleСтатьиИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ, ФАЗОВОГО СОСТАВА И СТРУКТУРЫ СПЛАВА АК5М2 ПОСЛЕ ПОВЕРХНОСТНОГО МОДИФИЦИРОВАНИЯ ТИТАНОМ И ПОСЛЕДУЮЩЕГО ОБЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОННЫМ ПУЧКОМLATTICE, PHASE COMPOSITION AND STRUCTURE OF THE AK5M2 ALLOY SURFACE-MODIFIED WITH TITANIUM AND SUBSEQUENT ELECTRON BEAM IRRADIATIONСеребряковаАнна АлександровнаSerebryakovaAnna A.

аспирант кафедры естественнонаучных дисциплин имени профессора В.М. Финкеля

Post-graduate student of the Department of Natural Sciences n.a. Professor V.M. Finkel

aserebrakova87@gmail.comЗагуляевДмитрий ВалерьевичZagulyaevDmitry V.

к.т.н., доцент кафедры естественнонаучных дисциплин имени профессора В.М. Финкеля

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Natural Sciences n.a. Professor V.M. Finkel

zagulyaev_dv@physics.sibsiu.ruШляроваЮлия АндреевнаShklyarovaYulia A.

аспирант кафедры естественнонаучных дисциплин имени профессора В.М. Финкеля

postgraduate student of the Department of Natural Sciences n.a. Professor V.M. Finkel

rubannikova96@mail.ruИвановЮрий ФедоровичIvanovYuri F.

д.ф.-м.н., профессор

Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Professor

yufi55@mail.ruГромовВиктор ЕвгеньевичGromovViktor E.

д.ф.-м.н., профессор, заведующий кафедры естественнонаучных дисциплин имени профессора В.М. Финкеля

Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Professor, Head of the Department of Natural Sciences n.a. Professor V.M. Finkel

gromov@physics.sibsiu.ruСибирский государственный индустриальный университетРоссияSiberian State Industrial UniversityRussian FederationИнститут сильноточной электроники СО РАНRussian FederationInstitute of High-Current Electronics SB RASRussian FederationСибирский государственный индустриальный университетRussian FederationSiberian State Industrial UniversityRussian Federation202218062025016368Copyright © Серебрякова А.А., Загуляев Д.В., Шлярова Ю.А., Иванов Ю.Ф., Громов В.Е., 20252025Серебрякова А.А., Загуляев Д.В., Шлярова Ю.А., Иванов Ю.Ф., Громов В.Е.Serebryakova A., Zagulyaev D., Shklyarova Y., Ivanov Y., Gromov V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.sibsiu.ru/jour/article/view/215

Методами рентгенофазового анализа исследованы параметры кристаллической решетки и фазовый состав образцов сплава АК5М2 после поверхностного модифицирования титаном и последующего облучения электронным пучком. Методами сканирующей электронной микроскопии исследована дефектная субструктура образцов. На основании проведенных испытаний образцов сплава АК5М2, поверхностно модифицированного титаном, выявлены оптимальные режимы электронно-пучковой обработки, приводящие к формированию в поверхностном слое сплава структуры с повышенными механическими свойствами.

Методами рентгенофазового анализа исследованы параметры кристаллической решетки и фазовый состав образцов сплава АК5М2 после поверхностного модифицирования титаном и последующего облучения электронным пучком. Методами сканирующей электронной микроскопии исследована дефектная субструктура образцов. На основании проведенных испытаний образцов сплава АК5М2, поверхностно модифицированного титаном, выявлены оптимальные режимы электронно-пучковой обработки, приводящие к формированию в поверхностном слое сплава структуры с повышенными механическими свойствами.

The parameters of the crystal lattice and the phase composition of the AK5M2 alloy samples surface-modified with titanium, followed by electron beam irradiation, were studied by X-ray phase analysis. The defective substructure of the samples was investigated by scanning electron microscopy. Based on the conducted tests of the AK5M2 alloy samples, surface-modified with titanium, optimal modes of electron beam processing were identified, leading to the formation of the structure characterized by improved mechanical properties in the alloy surface layer.

The parameters of the crystal lattice and the phase composition of the AK5M2 alloy samples surface-modified with titanium, followed by electron beam irradiation, were studied by X-ray phase analysis. The defective substructure of the samples was investigated by scanning electron microscopy. Based on the conducted tests of the AK5M2 alloy samples, surface-modified with titanium, optimal modes of electron beam processing were identified, leading to the formation of the structure characterized by improved mechanical properties in the alloy surface layer.

сплав АК5М2напыление пленки титанаэлектронно-пучковая обработкапредел прочностипредел текучестипараметр кристаллической решеткиAK5M2 alloytitanium film depositionelectron beam processingtensile strengthyield strengthcrystal lattice parameterReferencesМодификация структуры и свойств эвтектического силумина электронно-ионно-плазменной обработкой / А.П. Ласковнев, Ю.Ф. Иванов, Е.А. Петрикова и др. Минск: Беларус. Навука, 2013. 287 с.Laskovnev A.P., Ivanov Yu.F., Petrikova E.A. et al. Modification of the structure and properties of eutec-tic silumin by electron-ion-plasma treatment. Minsk: Belarus. Navuka, 2013, 287 p. (In Russ.).Волочко А.Т. Модифицирование эвтектических и первичных частиц кремния в силуминах. Перспективы развития // Литье и металлургия. 2015. № 4. С. 39–45.Volochko A.T. Modification of eutectic and primary silicon particles in silumins. Prospects of development. Lit'e i metallurgiya. 2015, no. 4, pp. 39–45. (In Russ.).Ren X., Wang R., Wei D., Huang Y., Zhang H. Study on surface alloying of 38CrMoAl steel by electron beam // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. 2021. No. 505. Р. 44–49.Ren X., Wang R., Wei D., Huang Y., Zhang H. Study on surface alloying of 38CrMoAl steel by electron beam. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materi-als and Atoms. 2021, no. 505, pp. 44–49.Xu F., Tang G., Guo G., Ozur G. Influence of irradi-ation number of high current pulsed electron beam on the structure and properties of M50 steel // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B Beam Interactions with Materials and At-oms. 2010. No. 15. Р. 2395–2399.Xu F., Tang G., Guo G., Ozur G. Influence of irradia-tion number of high current pulsed electron beam on the structure and properties of M50 steel. Nuclear In-struments and Methods in Physics Research Section B Beam Interactions with Materials and Atoms. 2010, no. 15, pp. 2395–2399.Белов А.Б., Быценко О.А., Крайников А.В. Сильноточные импульсные электронные пучки для авиационного двигателестроения / Под общ. ред. А.С. Новикова, В.А. Шулова, В.И. Энгелько. М.: Дипак, 2012. 292 с.Belov A.B., Bytsenko O.A., Krainikov A.V.; Novikov A.S., Shulov V.A., Engel'ko V.I. ed. High-current pulsed electron beams for aircraft engine building / M.: Dipak, 2012, 292 p. (In Russ.).Электронно-ионно-плазменная модифика-ция поверхности цветных металлов и сплавов / Под общ. ред. Н.Н. Коваля, Ю.Ф. Иванова. Томск: Изд-во НТЛ, 2016. 312 с.Kovalʹ N.N., Ivanov Yu.F. ed. Electron-ion-plasma modification of the surface of non-ferrous metals and alloys. Tomsk: Izd-vo NTL, 2016, 312 p. (In Russ.).Barrirero J. Eutectic Modification of Al–Si casting alloys. Materials Science. 2019. 113 p.Barrirero J. Eutectic Modification of Al–Si casting alloys. Materials Science. 2019. 113 p.Федун В., Коляда Ю. Динамика фазовых превра-щений при поверхностной модификации ме-таллов и сплавов электронным пучком // Вопро-сы атомной науки и техники. 2010. № 7. С. 316–320.Fedun V., Kolyada Yu. Dynamics of phase transfor-mations during surface modification of metals and al-loys by an electron beam. Voprosy atomnoi nauki i tekhniki. 2010, no. 7, pp. 316–320. (In Russ.).Bratushka S., Malikov L.V. Ion-plasma modification of titanium alloys // Problems of Atomic Science and Technology. 2021. Р. 126–140.Bratushka S., Malikov L.V. Ion-plasma modification of titanium alloys. Problems of Atomic Science and Technology. 2021, pp. 126–140.Andrianova N., Borisov A., Krit B., Mashkova E., Ovchinnikov M., Timofeev M., Umarov F. Ion-plasma modification of the surface of light fiber materials // Journal of Physics: Conference Series. 2020. No. 1713. P. 012006.Andrianova N., Borisov A., Krit B., Mashkova E., Ovchinnikov M., Timofeev M., Umarov F. Ion-plasma modification of the surface of light fiber materials. Journal of Physics: Conference Series. 2020, no. 1713, pp. 012006.Ivanov Yu., Klopotov A., Potekaev A., Koval N., Vlasov V. Electron-ion-plasma modification of the structure and properties of commercial steels // IOP Conference Series: Materials Science and Engineer-ing. 2017. No. 168. P. 012070.Ivanov Yu., Klopotov A., Potekaev A., Koval N., Vlasov V. Electron-ion-plasma modification of the structure and properties of commercial steels. IOP Conference Series: Materials Science and Engineer-ing. 2017, no. 168, pp. 012070.Inkson B.J. Scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM) for materials characterization // Materials Characterization Using Nondestructive Evaluation (NDE) Methods Elsevier Ltd. 2016. P. 17–43.Inkson B.J. Scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM) for materials characterization. Materials Characterization Using Nondestructive Evaluation (NDE) Methods Elsevier Ltd. 2016, pp. 17–43.Publisher B. Fundamentals of X-Ray Phase Analysis // Multifunctional two-and three-dimensional polycrystalline x-ray diffractometry. 2012. P. 34–41.Publisher B. Fundamentals of X-Ray Phase Analysis. Multifunctional two-and three-dimensional pol-ycrystalline x-ray diffractometry. 2012, pp. 34–41.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.