vestiftИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physical-technical series1561-83582524-244XThe Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"vestift-150Research ArticleК 85-ЛЕТИЮ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА НАЦИОНАЛЬНОЙ АКАДЕМИИ НАУК БЕЛАРУСИON THE 85TH ANNIVERSARY OF PHYSICAL TECHNICAL INSTITUTE OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF BELARUSРабота выхода электрона и физико-механические свойства хромсодержащих ионно-легированных сталейElectron work function and physic-mechanical properties of chromium-containing ion-doped steelsБелыйА. В.ByeliA. V.vmo@tut.byЖаринА. Л.ZharinA. L.noemail@neicon.ruКарповичА. Н.KarpovichA. N.vmo@tut.byТявловскийА. К.TyavlovskyA. K.tyavlovsky@bntu.byФизико-технический институт НАН БеларусиPhysical Technical Institute of the National Academy of Sciences of BelarusБелорусский национальный технический университетBelarusian National Technical University201628062016012127Copyright © Белый А.В., Жарин А.Л., Карпович А.Н., Тявловский А.К., 20162016Белый А.В., Жарин А.Л., Карпович А.Н., Тявловский А.К.Byeli A.V., Zharin A.L., Karpovich A.N., Tyavlovsky A.K.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestift.belnauka.by/jour/article/view/150

Исследовано изменение работы выхода электрона и ее локального распределения по поверхности применительно к ряду хромсодержащих сталей, обработанных концентрированными потоками ионов азота при различных температурах. Полученные результаты сопоставлены с данными исследования химического состава, микроструктуры и микротвердости изучаемых образцов, испытания сталей на износо- и коррозионную стойкость. Обнаружена корреляция изменения значений работы выхода электрона, микроструктуры и физико-механических свойств поверхностных слоев. Показано, в частности, что максимальной скоростью коррозионного разрушения характеризуются участки поверхности с максимальным локальным значением работы выхода электрона. Возникающие при ионно-лучевой обработке дефекты строения создают локальные электрические неоднородности, которые существенно влияют на величину работы выхода электрона.

Variation and local surface distribution of electron work function for a number of chromium steels bombarded with high-current density nitrogen ions beam at different temperatures have been investigated. Data obtained are compared with results of chemical composition analysis, analysis of microhardness and microstructure of blocks, data of wear and corrosion tests. Correlation between electron work function, microstructure and physical-mechanical properties of ion implanted surface layers has been established. It has been demonstrated that surface areas with the biggest local value of electron work function reveal the most intensive corrosion rupture. Ion beam induced structural defects create local electrical disturbances, which significantly influence electron work function.

ионная имплантациясталиработа выхода электронамикроструктураизносостойкостькоррозионная стойкостьion implantationsteelselectron work functionmicrostructurewear resistancecorrosion resistanceReferencesБелый, А. В. Инженерия поверхностей конструкционных материалов концентрированными потоками ионов азота / А. В. Белый, В. А. Кукареко, А. Патеюк. - Минск: Белорусская наука, 2007.Белый, А. В. Инженерия поверхностей конструкционных материалов концентрированными потоками ионов азота / А. В. Белый, В. А. Кукареко, А. Патеюк. - Минск: Белорусская наука, 2007.Жарин, А. Л. Метод контактной разности потенциалов и его применение в трибологии / А. Л. Жарин. - Минск: Бестпринт, 1996.Жарин, А. Л. Метод контактной разности потенциалов и его применение в трибологии / А. Л. Жарин. - Минск: Бестпринт, 1996.Zharin, А. Contact Potential Techniques as Probing Tools in Tribology and Surface Mapping / А. Zharin // In book: Scanning Probe Microscopy in Nanoscience and Nanotechnology. Ed. by B. Bushan. - Berlin: Springer, 2009. - P. 687-720.Zharin, А. Contact Potential Techniques as Probing Tools in Tribology and Surface Mapping / А. Zharin // In book: Scanning Probe Microscopy in Nanoscience and Nanotechnology. Ed. by B. Bushan. - Berlin: Springer, 2009. - P. 687-720.Вудраф, Д. Современные методы исследования поверхности / Д. Вудраф, Т. Делчар. - М: Мир, 1989.Вудраф, Д. Современные методы исследования поверхности / Д. Вудраф, Т. Делчар. - М: Мир, 1989.Ибрагимов, Х. И. Работа выхода электрона в физико-химических исследованиях / Х. И. Ибрагимов, В. А. Корольков. - М.: Интермет. Инжиниринг, 2002.Ибрагимов, Х. И. Работа выхода электрона в физико-химических исследованиях / Х. И. Ибрагимов, В. А. Корольков. - М.: Интермет. Инжиниринг, 2002.Исследование влияния ионно-лучевой обработки стали 12Х18Н10Т на работу выхода электрона / А. В. Белый [и др.] // Весці НАН Беларусі. Сер. фiз.-тэхн. навук. - 2008. - № 4. - С. 62-66.Исследование влияния ионно-лучевой обработки стали 12Х18Н10Т на работу выхода электрона / А. В. Белый [и др.] // Весці НАН Беларусі. Сер. фiз.-тэхн. навук. - 2008. - № 4. - С. 62-66.Влияние границ зерен на работу выхода электрона нанокристаллического никеля / Р. Х. Хисамов [и др.] // Физика твердого тела. - 2013. - Т. 55, вып. 1. - С. 3-6.Влияние границ зерен на работу выхода электрона нанокристаллического никеля / Р. Х. Хисамов [и др.] // Физика твердого тела. - 2013. - Т. 55, вып. 1. - С. 3-6.Жарин, А. Л. Методы зондовой электрометрии для разработки и исследования свойств перспективных материалов / А. Л. Жарин, К. В. Пантелеев, А. К. Тявловский // Перспективные материалы и технологии: монография. В 2 т. - Витебск: Изд-во ВГТУ, 2015. - Т.1.Жарин, А. Л. Методы зондовой электрометрии для разработки и исследования свойств перспективных материалов / А. Л. Жарин, К. В. Пантелеев, А. К. Тявловский // Перспективные материалы и технологии: монография. В 2 т. - Витебск: Изд-во ВГТУ, 2015. - Т.1.Алехин, В. П. Физика прочности и пластичности поверхностных слоев материалов / В. П. Алехин. - М.: Наука, 1983.Алехин, В. П. Физика прочности и пластичности поверхностных слоев материалов / В. П. Алехин. - М.: Наука, 1983.Партенский, М. Б. Изменение энергии Ферми металлического кристалла, обусловленное дислокациями / М. Б. Партенский // Физика металлов и металловедение. - 1971. - Т. 32, № 3. - С. 510-514.Партенский, М. Б. Изменение энергии Ферми металлического кристалла, обусловленное дислокациями / М. Б. Партенский // Физика металлов и металловедение. - 1971. - Т. 32, № 3. - С. 510-514.Zharin, A. L. Application of Macro- and Micro Kelvin Probe in Tribological Studies / А. Zharin // In book: Fundamentals of Tribolology and Bridging the Gap Between the Macro and Micro Nanoscales. - Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 2001. - P. 445-466.Zharin, A. L. Application of Macro- and Micro Kelvin Probe in Tribological Studies / А. Zharin // In book: Fundamentals of Tribolology and Bridging the Gap Between the Macro and Micro Nanoscales. - Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 2001. - P. 445-466.Byeli, A. V. The structural State and Wear Resistance of Chromium Steels Modified with Nitrogen Ions / A. V. Byeli, V. A. Kukareko // The Physics of Metals and Metallography. - 2007. - Vol. 104. - P. 641-649.Byeli, A. V. The structural State and Wear Resistance of Chromium Steels Modified with Nitrogen Ions / A. V. Byeli, V. A. Kukareko // The Physics of Metals and Metallography. - 2007. - Vol. 104. - P. 641-649.Холлек, Х. Двойные и тройные, карбидные и нитридные системы переходных металлов / Х. Холлек. - М.: Металлургия, 1988.Холлек, Х. Двойные и тройные, карбидные и нитридные системы переходных металлов / Х. Холлек. - М.: Металлургия, 1988.Ивановский, А. Л. Влияние структурных микронеоднородностей на электронное строение карбида, нитрида и оксида титана / А. Л. Ивановский // Металлофизика. - 1992. - Т. 14, № 3. - С. 88-90.Ивановский, А. Л. Влияние структурных микронеоднородностей на электронное строение карбида, нитрида и оксида титана / А. Л. Ивановский // Металлофизика. - 1992. - Т. 14, № 3. - С. 88-90.Григорович, В. К. Электронное строение и термодинамика сплавов железа / В. К. Григорович. - М.: Наука, 1970.Григорович, В. К. Электронное строение и термодинамика сплавов железа / В. К. Григорович. - М.: Наука, 1970.Фоменко, В. С. Эмиссионные свойства материалов. Справочник / В. С. Фоменко. - Киев: Наукова думка, 1970.Фоменко, В. С. Эмиссионные свойства материалов. Справочник / В. С. Фоменко. - Киев: Наукова думка, 1970.Васильев, Б. В. Состояние электронов проводимости и работа выхода металла / Б. В. Васильев, М. И. Каганов, В. Л. Любошиц // УФН. - 1994. - Т. 164, № 4. - С. 375-378.Васильев, Б. В. Состояние электронов проводимости и работа выхода металла / Б. В. Васильев, М. И. Каганов, В. Л. Любошиц // УФН. - 1994. - Т. 164, № 4. - С. 375-378.

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