Electron work function and physic-mechanical properties of chromium-containing ion-doped steels
Abstract
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.
About the Authors
A. V. Byeli
Physical Technical Institute of the National Academy of Sciences of Belarus
Belarus
Belarus
A. L. Zharin
Belarusian National Technical University
Belarus
Belarus
A. N. Karpovich
Physical Technical Institute of the National Academy of Sciences of Belarus
Belarus
Belarus
A. K. Tyavlovsky
Belarusian National Technical University
Belarus
Belarus
References
1. Белый, А. В. Инженерия поверхностей конструкционных материалов концентрированными потоками ионов азота / А. В. Белый, В. А. Кукареко, А. Патеюк. - Минск: Белорусская наука, 2007.
2. Жарин, А. Л. Метод контактной разности потенциалов и его применение в трибологии / А. Л. Жарин. - Минск: Бестпринт, 1996.
3. 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.
4. Вудраф, Д. Современные методы исследования поверхности / Д. Вудраф, Т. Делчар. - М: Мир, 1989.
5. Ибрагимов, Х. И. Работа выхода электрона в физико-химических исследованиях / Х. И. Ибрагимов, В. А. Корольков. - М.: Интермет. Инжиниринг, 2002.
6. 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.
7. 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.
8. 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.
9. Алехин, В. П. Физика прочности и пластичности поверхностных слоев материалов / В. П. Алехин. - М.: Наука, 1983.
10. Партенский, М. Б. Изменение энергии Ферми металлического кристалла, обусловленное дислокациями / М. Б. Партенский // Физика металлов и металловедение. - 1971. - Т. 32, № 3. - С. 510-514.
11. 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.
12. 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.
13. Холлек, Х. Двойные и тройные, карбидные и нитридные системы переходных металлов / Х. Холлек. - М.: Металлургия, 1988.
14. 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.
15. Григорович, В. К. Электронное строение и термодинамика сплавов железа / В. К. Григорович. - М.: Наука, 1970.
16. Фоменко, В. С. Эмиссионные свойства материалов. Справочник / В. С. Фоменко. - Киев: Наукова думка, 1970.
17. 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.
Review
Views: 1194
Email this article 
