Electron beam modification of boride diffusion layers on the surface of steels 45 and U10

Capa

Citar

Texto integral

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

Resumo

We present the results of surface hardening of samples made of steels 45 and U10 by complex saturation with boron and copper, as well as subsequent processing of the layer with an electron beam using a source with a plasma cathode in order to increase a number of physical and mechanical properties of boride layers, in particular ductility and wear resistance. A comparative analysis of the structure of the diffusion layer after borocoppering and subsequent modification of this layer with an electron beam was carried out. The morphology of the diffusion layer was analyzed. Microhardness, elemental and phase compositions were studied. The plasticity of the resulting diffusion layers was evaluated before and after electron beam processing.

Texto integral

Acesso é fechado

Sobre autores

S. Lysykh

Institute of Physical Materials Science SB RAS

Autor responsável pela correspondência
Email: lysyh.stepa@yandex.ru
Rússia, Ulan-Ude

P. Moskvin

Institute of High Current Electronics SB RAS

Email: lysyh.stepa@yandex.ru
Rússia, Tomsk

М. Vorobyov

Institute of High Current Electronics SB RAS

Email: lysyh.stepa@yandex.ru
Rússia, Tomsk

V. Kornopoltsev

The Baikal Institute of Nature Management SB RAS

Email: lysyh.stepa@yandex.ru
Rússia, Ulan-Ude

U. Mishigdorzhiyn

Institute of Physical Materials Science SB RAS

Email: lysyh.stepa@yandex.ru
Rússia, Ulan-Ude

Yu. Kharaev

East Siberia State University of Technology and Management SB RAS

Email: lysyh.stepa@yandex.ru
Rússia, Ulan-Ude

А. Milonov

Institute of Physical Materials Science SB RAS

Email: lysyh.stepa@yandex.ru
Rússia, Ulan-Ude

Bibliografia

  1. Хараев Ю.П., Грешилов А.Д., Куркина Л.А., Федотов Н.И., Бутуханов В.А. // Обработка металлов (технология–оборудование–инструменты). 2012. № 2 (55). С. 62.
  2. Одарченко В.И., Казначеева Д.А., Щербаков В.Г. // XXIII Туполевские чтения (Школа молодых ученых). Т. 1. Казань: Изд-во КНИТУ-КАИ, 2017. С. 328.
  3. Гуляшинов П.А. // Обработка металлов (технология–оборудование–инструменты). 2022. № 2 (24). С. 91. http://doi.org/10.17212/1994-6309-2022-24.2-91-101
  4. Мустафина Т.В., Мустафин Г.А., Марширов И.В. // Ползуновский вестн. 2015. № 3. С. 15. http://elib.altstu.ru/journals/Files/archive/pv/2015/PV_3_2015.pdf
  5. Крукович М.Г. // Евразийский союз ученых. 2020. № 10 (79). С. 30. http://doi.org/10.31618/ESU/2413-9335.2020.6.79.1075
  6. Комаров Д.В., Коновалов С.В., Жуков Д.В., Виноградов И.С., Панченко И.А. // Ползуновский вестн. 2022. № 3. С. 204. http://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2022.03.028
  7. Астрашаб Е.В., Щербаков В.Г. // XXIII Туполевские чтения (Школа молодых ученых). Т. 1. Казань: Изд-во КНИТУ-КАИ, 2017. С. 230.
  8. Корнопольцев В.Н., Мосоров В.И. // Актуальные проблемы в машиностроении. 2014. № 1. С. 403.
  9. Галынская Н.А., Кухарева Н.Г., Нисс В.С., Петрович С.Н. // Вестн. БНТУ. 2011. № 4. С. 15.
  10. Devyatkov V.N., Koval N.N., Schanin P.M., Grigoryev V.P., Koval T.V. // Laser and Particle Beams. 2003. V. 21. P. 243. http://doi.org/10.1017/S026303460321212X
  11. Vorobyov M.S., Moskvin P.V., Shin V.I., Koval N.N., Ashurova K.T., Doroshkevich S.Yu., Devyatkov V.N., Torba M.S., Levanisov V.A. // Письма в ЖТФ. 2021. Т. 47. Вып. 10. С. 38. http://doi.org/10.21883/PJTF.2021.10.50972.18719
  12. Гурьев А.М., Иванов С.Г., Грешилов А.Д., Земляков С.А. // Обработка металлов. 2011. № 3 (52). С. 35.
  13. Nokhrina O.I., Gizatulin R.A., Golodova M.A., Proshunin I.E., Valuev D.V., Martyushev N.V., Karlina A.I. // Metallurgist. 2022. V. 65. № 11–12. P. 1429. https://doi.org/10.1007/s11015-022-01289-z
  14. Mishigdorzhiyn U., Chen Y., Ulakhanov N., Liang H. // Lubricants. 2020. V. 8. Iss. 3. P. 26. http://doi.org/10.3390/lubricants8030026
  15. Шевчук Е.П., Плотников В.А., Бектасова Г.С. // Изв. АлтГУ. Физика. 2021. № 1 (117). C. 64. https://doi.org/10.14258/izvasu(2021)1-10
  16. Скуднов В.А. Предельные пластические деформации металлов. М.: Металлургия, 1989. 176 с.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2. Fig. 1. Scheme of processing in a pulsed electron-beam setup (a) and external appearance of the “SOLO” setup (ISE SB RAS) (b): 1 — plasma cathode; 2 — electron beam; 3 — lens; 4 — quartz glass; 5 — fiber optic cable; 6 — sample; 7 — thermocouple; 8 — manipulator table; 9 — multimeter; 10 — high-speed infrared pyrometer; 11 — oscilloscope.

Baixar (45KB)
Metadados
3. Fig. 2. Characteristic oscillograms of the discharge current Id (1) of the plasma cathode, the current in the accelerating gap circuit of the electron source Ig (2) and the output signal of the high-speed pyrometer T [°C] (3): T = 300 + 400ncells, where ncells is the number of cells.

Baixar (15KB)
Metadados
4. Fig. 3. SEM image of the diffusion layer of steels 45 (a) and U10 (b) after complex surface saturation with boron and copper.

Baixar (76KB)
Metadados
5. Fig. 4. SEM image of a sample of grade 45 steel after copper boron plating followed by electron beam treatment (a) and an enlarged area highlighted by a square (b).

Baixar (84KB)
Metadados
6. Fig. 5. SEM image of a U10 steel sample after copper boron plating followed by electron beam treatment (a) and an enlarged area highlighted by a square (b).

Baixar (84KB)
Metadados
7. Fig. 6. Distribution of microhardness of samples of steels 45 (1, 2) and U10 (3, 4) after chemical-thermal treatment (1, 3) and copper boron plating followed by electron beam treatment (2, 4).

Baixar (15KB)
Metadados
8. Fig. 7. Diffraction patterns of steel samples 45 (a) and U10 (b).

Baixar (26KB)
Metadados
9. Fig. 8. SEM images of steels 45 (a, c) and U10 (b, d) during measurement of ultimate ductility after: a – boriding; b – copper boron plating; c, d – copper boron plating followed by electron beam processing.

Baixar (93KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».