Работа выхода электрона и физико-механические свойства хромсодержащих ионно-легированных сталей

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.

ионная имплантация, стали, работа выхода электрона, микроструктура, износостойкость, коррозионная стойкость, ion implantation, steels, electron work function, microstructure, wear resistance, corrosion resistance

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.