Новий аспект використання іонно-плазмової обробки

Abstract

Показано, що іонно-плазмова обробка не тільки змінює властивості поверхні, але й значно (до 40 %) збільшує показники міцності всього виробу без втрати пластичності. При цьому вирішальне значення має операція іонного бомбардування, яка забезпечує 80 – 88 % загального зміцнення. Подальше нанесення покриття може підвищити міцність не більше, ніж на 4 %. Це пояснюється заліковуванням поверхневих дефектів при іонному бомбардируванні, формуванням тонкого шару з дисперсною структурою і реалізацією механізму надпластичності при деформації.

Показано, что ионно-плазменная обработка не только модифицирует свойства поверхности, но и значительно повышает показатели прочности всего изделия («объемную прочность») без потери пластичности. При этом решающее значение имеет операция ионной бомбардировки (ИБ), которая обеспечивает 80 – 86 % общего упрочнения. Дальнейшее нанесение покрытия может увеличить прочность не более чем на 4 %. Установленный эффект объясняется залечиванием поверхностных дефектов при ИБ, формированием тонкого слоя с нано-кристаллической структурой и реализацией механизма сверхпластичности при деформации.

This work shows that the ion plazma treatment changes not only surface properties, but it also significantly (by 40 %) increases mechanical performance of an article as a whole (bulk strength) without ductility decreasing. It is shown that the ion bombardment (IB) plays a major role and ensures 80 – 88 % of total strengthening. The following coating can raise the strength no more than by 4 %. The found phenomenon is explained by the surface defects healing during IB, the formation of the thin nanocrystalline layer and realization of superplasticity mechanism at deformation.