Дипломы, курсовые, рефераты, контрольные...
Срочная помощь в учёбе

Источник широких электронных пучков на основе разряда с самонакаливаемым полым катодом для азотирования сталей и сплавов

Диссертация: Источник широких электронных пучков на основе разряда с самонакаливаемым полым катодом для азотирования сталей и сплавов
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Личный вклад соискателя в работу состоит в создании экспериментального образца генератора эмиссионной плазмы на основе разряда с самонакаливаемым полым катодом, источника радиально-расходящегося электронного пучка и электроразрядной системы на их основе, подготовке и проведении экспериментов по азотированию сталей и сплавов и непосредственном получении экспериментальных данных на всех этапах… Читать ещё >

Содержание

  • ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ИОННО-ПЛАЗМЕННОГО АЗОТИРОВАНИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ
    • 1. 1. Основы технологии азотирования сталей и сплавов
    • 1. 2. Использование плазмы газовых разрядов для азотирования конструкционных сталей и сплавов
      • 1. 2. 1. Азотирование в тлеющем разряде. 1.2.2. Использование дуговых разрядов для азотирования материалов
      • 1. 2. 3. Азотирование в тлеющем разряде с активным экраном
    • 1. 3. Применение электронных пучков для ионно-плазменного азотирования
    • 1. 4. Выводы к главе 1
  • ГЛАВА 2. ГЕНЕРАТОР ПЛАЗМЫ НА ОСНОВЕ РАЗРЯДА С САМОНАКАЛИВАЕМЫМ ПОЛЫМ КАТОДОМ
    • 2. 1. Основные свойства разряда с самонакаливаемым полым катодом
    • 2. 2. Экспериментальный макет генератора плазмы
    • 2. 3. Рабочие характеристики разрядной системы с ниобиевым катодом
    • 2. 4. Результаты экспериментов в системе с титановым катодом
      • 2. 4. 1. Тренировка титанового катода
      • 2. 4. 2. Вольтамперные характеристики разряда
      • 2. 4. 3. Измерения температуры катода
      • 2. 4. 4. Гравиметрические испытания
    • 2. 5. Выводы к главе 2
  • ГЛАВА 3. ХАРАКТЕРИСТИКИ ИСТОЧНИКА ШИРОКИХ ЭЛЕКТРОННЫХ ПУЧКОВ
    • 3. 1. Конструкция электродной системы
    • 3. 2. Характеристики источника электронного пучка круглого сечения
      • 3. 2. 1. Эмиссионные характеристики плоского электронного эмиттера и параметры плазмы, генерируемой низкоэнергетичным электронным пучком
      • 3. 2. 2. Спектральный анализ плазмы электронного пучка
    • 3. 3. Характеристики источника радиально-расходящегося электронного пучка
      • 3. 3. 1. Эмиссионные характеристики электронного эмиттера цилиндрической формы
      • 3. 3. 2. Степень неоднородности плазмы, генерируемой радиально-расходящимся электронным пучком
      • 3. 3. 3. Влияние потенциала коллектора на плотность ионного тока
    • 3. 4. Выводы к главе 3
  • ГЛАВА 4. АЗОТИРОВАНИЕ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ В ПЛАЗМЕ НИЗКОЭНЕРГЕТИЧНОГО ЭЛЕКТРОННОГО ПУЧКА
    • 4. 1. Азотирование аустенитной нержавеющей стали
      • 4. 1. 1. Методика эксперимента
      • 4. 1. 2. Влияние параметров электронного пучка и ионного потока на нагрев образцов
      • 4. 1. 3. Влияние давления газовой смеси на скорость азотирования стали
      • 4. 1. 4. Влияние энергии ионов и плотности ионного тока на характеристики азотированного слоя
    • 4. 2. Азотирование титана
      • 4. 2. 1. Конструкция электродной системы
      • 4. 2. 2. Плавающий потенциал изолированного коллектора в плазме электронного пучка
      • 4. 2. 3. Азотирование титана при плавающем потенциале
    • 4. 3. Выводы к главе 4

Источник широких электронных пучков на основе разряда с самонакаливаемым полым катодом для азотирования сталей и сплавов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Актуальность проблемы.

На сегодняшний день существует достаточно много способов повышения надежности и долговечности ответственных узлов и деталей машин. Поскольку механическому износу, а также таким воздействиям рабочей среды как коррозия в первую очередь подвергается поверхность детали, то экономически более целесообразно не изготавливать деталь из дорогостоящего материала, а формировать на поверхности функциональный слой с требуемыми механическими и другими характеристиками. Химико-термическая обработка (ХТО) сталей и сплавов, заключающаяся в диффузионном насыщении поверхностных слоев изделий различными элементами (азот, углерод, бор, алюминий, медь и др.), позволяет создавать на поверхности изделий модифицированные слои достаточной толщины с требуемыми свойствами [1]. К тому же, при обработке деталей этим способом, во-первых, отсутствует проблема адгезии функционального слоя к объему металла, являющаяся одной из ключевых при модификации поверхностей путем нанесения защитных покрытий, а во-вторых, в процессе модификации не происходит значительного изменения геометрических размеров изделий, что позволяет использовать ХТО на стадии финишной обработки. Наибольшее распространение получили такие разновидности химико-термической обработки, как азотирование, цементация и карбонитрирование, суть которых состоит в легировании поверхностных слоев нагретых изделий азотом, углеродом, а также одновременно азотом и углеродом соответственно, в результате чего значительно улучшаются такие характеристики изделий, как твердость, износостойкость, задиростойкость, усталостная прочность, коррозионная стойкость [2].

Разработано много методов и различных устройств для азотирования, однако наиболее широкое распространение в промышленности получило азотирование в плазме тлеющего разряда. Этот метод значительно более эффективен и экологически безопасен, чем печное газовое азотирование, а также имеет ряд преимуществ над другими менее распространенными способами, однако он обладает и рядом недостатков: высокая вероятность дугообразования на поверхности азотируемых изделий, неравномерность толщины азотированного слоя по поверхности детали, вызванная особенностями формирования катодного слоя, высокая вероятность перегрева острых кромок, сопровождающегося ухудшением механических и функциональных характеристик детали и т. д. [3]. Для устранения этих недостатков при сохранении приемлемой энергетической эффективности процесса и достаточно высокой скорости формирования упрочненного слоя был предложен ряд подходов и технических решений. Одним из наиболее перспективных, в сравнении со многими современными способами азотирования, оказался метод азотирования в плазме, генерируемой низкоэнергетичным электронным пучком. Этот способ азотирования позволяет осуществить нагрев изделий не ионами плазмы, а быстрыми электронами пучка, что исключает развитие микрорельефа поверхности азотируемого изделия в следствие ионного травления, как при азотировании в тлеющем разряде, однако низкая производительность разработанных газоразрядных устройств ограничивает широкое распространение этого метода, а создание более производительных газоразрядных систем требует применения новых подходов при модернизации этого метода модификации.

Ионно-плазменное азотирование относится к ресурсосберегающим технологиям, существенно повышающим эффективность использования не только многих конструкционных материалов, но и энергоресурсов. Поэтому разработка новых методов и газоразрядных устройств, а также модернизация уже существующих установок для модификации поверхностных свойств изделий являются приоритетными направлениями развития современной науки и техники.

Цель работы заключалась в разработке эффективного сильноточного источника широкого электронного пучка для азотирования сталей и сплавов, а также в исследовании особенностей азотирования распространенных конструкционных сталей и сплавов в плазме, генерируемой этим пучком.

Для достижения поставленной цели требовалось решение следующих задач:

1. Разработка сильноточного эффективного генератора больших объемов газоразрядной азотсодержащей плазмы с низким уровнем загрязнений, и исследование особенностей его функционирования.

2. Разработка источника широкого низкоэнергетичного электронного пучка для азотирования конструкционных материалов с общей площадью поверхности доЮ" 5 см² на базе разработанного сильноточного генератора плазмы.

3. Исследование особенностей азотирования изделий в плазме, генерируемой широким низкоэнергетичным электронным пучком, а также исследование влияния параметров электронного пучка и ионного потока на скорость ионно-плазменного азотирования конструкционных сталей и сплавов в широком диапазоне изменения параметров обработки.

Научная новизна работы:

1. Разработана разрядная система с трубчатым самонакаливаемым полым катодом и газоразрядной системой инициации вспомогательного разряда.

2. Показана возможность использования технического титана для изготовления термохимического трубчатого самонакаливаемого полого катода и определены оптимальные режимы азотирования титановых катодов при прокачке через них азота, обеспечивающие формирование фазы нитрида титана, но всей толщине катода без его локального расплавления и разрушения.

3. Предложен метод формирования широкого радиально-расходящегося электронного пучка с начальной площадью сечения -10^ см2 с использованием электродной системы на основе разряда с самонакаливаемым полым катодом, обеспечивающей низкую степень неоднородности газоразрядной плазмы в области обработки изделий.

4. Экспериментально получена немонотонная зависимость скорости роста азотированного слоя от плотности ионного тока на поверхность образцов при низкотемпературном азотировании аустенитной нержавеющей стали 12Х18Н10Т, что связано с конкурирующим влиянием процессов распыления поверхности и диффузии азота в объем металла.

5. Исследовано влияние начальной энергии электронов пучка на величину плавающего потенциала изолированной металлической пластины в широком диапазоне ускоряющих напряжений и давлений рабочего газа.

Практическая значимость работы:

1. Разработан и изготовлен генератор азотсодержащей плазмы на основе разряда с самонакаливаемым полым катодом из нитрида титана.

2. Разработан метод формирования термохимического самонакаливаемого полого катода из нитрида титана путем азотирования титановой трубки непосредственно в процессе функционирования генератора плазмы. Подана заявка на изобретение.

3. Создан прототип генератора плазмы с разрядной камерой большого объема, позволяющий проводить одновременную обработку изделий с общей площадью поверхности более 1800 см .

4. Предложен и исследован способ управления фазовым составом поверхностного слоя азотируемого изделия из титана путем изменения величины его плавающего потенциала.

Структура и краткий обзор работы:

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Работа представлена на 160 страницах и содержит 72 рисунка, 1 таблицу и список литературы из 129 наименований.

Основные результаты, полученные в диссертационной работе:

1. Разработан генератор плазмы на основе разряда с самонакаливаемым полым катодом с газоразрядной вспомогательной ячейкой инициирования разряда и тепловыми экранами. Впервые показана возможность использования титана для изготовления термохимических самонакаливаемых полых катодов. Определен режим тренировки титанового катода, обеспечивающий формирование фазы Т1Ы по всей толщине стенки катода в активной зоне за время -4 ч и позволяющий использовать его при токах разряда до 50 А. Катод из нитрида титана стабильно функционирует л при потоках рабочего газа (аргон, азот) 10−50 см /мин. Расчетный ресурс титанового катода при прокачке азота составляет 450 — 90 ч при токах разряда 10 — 50 А. Измерения температуры внешней поверхности катода в активной зоне и численные оценки температуры эмиссионной поверхности катода свидетельствуют о том, что эффективная работа выхода сформированного катода из нитрида титана не превышает 3,5 эВ.

2. Разработан источник широкого радиально-расходящегося электронного пучка. Поперечное извлечение электронов обеспечивает близкое к однородному распределение плотности тока. Азимутальная неоднородность распределения плотности тока на коллекторе не превышает 10% в диапазоне давлений 0,5 — 1,5 Па, а в направлении, параллельном оси электронного источника, высота области на коллекторе с неоднородностью + 10% составляет -80 мм. Максимальная плотность ионного тока, полученная в разрядной системе с радиальным извлечением электронов, составила свыше 12 мА/см ,.

3. Для азотирования аустенитной нержавеющей стали при температуре 400 °C впервые экспериментально получен немонотонный характер зависимости скорости азотирования от плотности ионного потока. Максимальная скорость роста азотированного слоя (7 — 8 мкм за 4 ч) достигается при плотности ионного тока 3,8 мА/см и энергии ионов 100 эВ.

4. Реализован способ управления потенциалом изделия, помещенного в плазму электронного пучка путем изменения давления газовой смеси и ускоряющего напряжения, что позволяет регулировать интенсивность распыления поверхностного слоя азотируемого изделия и дает возможность формировать на поверхности изделий модифицируемые слои нужного фазового состава и с требуемыми механическими характеристиками.

Апробация результатов исследования:

Материалы работы были доложены и обсуждены на 10-й международной конференция по модификации материалов пучками частиц и потоками плазмы (Томск, 2010), 10-й международной конференции «Пленки и покрытия-2011» (Санкт-Петербург, 2011), 1-й международной конференции «Наноматериалы: применения и свойства» (Алушта, Крым, Украина, 2011), 4-м международном крейнделевском семинаре «Плазменная эмиссионная электроника» (Улан-Удэ, 2012), 17-м международном симпозиуме по сильноточной электронике (Томск, 2012), 11-й международной конференции по модификации материалов пучками частиц и потоками плазмы (Томск, 2012) и представлены в сборниках докладов конференций [117- 122].

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 6 статей в журналах, рекомендованных ВАК [123 — 128].

Личный вклад соискателя в работу состоит в создании экспериментального образца генератора эмиссионной плазмы на основе разряда с самонакаливаемым полым катодом, источника радиально-расходящегося электронного пучка и электроразрядной системы на их основе, подготовке и проведении экспериментов по азотированию сталей и сплавов и непосредственном получении экспериментальных данных на всех этапах работы. Постановка целей и задач исследований, обсуждение полученных результатов и их анализ, а также обсуждение и редакция основных выводов и научных положений, выносимых на защиту, проводились при участии научного руководителя чл.-корр. РАН, д.т.н. Гаврилова Н.В.

Автор выражает искреннюю благодарность чл.-корр. РАН Гаврилову Николаю Васильевичу, под руководством которого была выполнена представленная диссертационная работа. Автор также признателен своим коллегам — сотрудникам Института электрофизики УрО РАН за помощь в проведении специальных измерений, обсуждении и анализе полученных результатов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Ю. М. Химико-термическая обработка металлов / Ю. М. Лахтин, Б. Н. Арзамасов. М.: Металлургия. — 1985. — 256 с.
  2. Чаттерджи-Фишер Р. Азотирование и карбонитрирование. Пер. с нем. под ред. Супова А.В./ Р. Чаттерджи-Фишер, Ф.-В. Эйзел, Р. Хоффман, Д. Лидтке. М.: Металлургия. — 1990. — 280 с.
  3. Бабад-Захряпин А. А. Химико-термическая обработка в тлеющем разряде / А. А. Бабад-Захряпин, Г. Д. Кузнецов. М.: Атомиздат. — 1975.- 175 с.
  4. Ю. М. Теория и технология азотирования: монография / Ю. М. Лахтин, Я. Д. Коган, Г. Шпис, 3. Бемер. М.: Металлургия. — 1991. — 320 с.
  5. .Н. Ионная химико-термическая обработка сплавов / Б. Н. Арзамасов и др. М.: изд. МГТУ им. Н. Э. Баумана. — 1999. -400 с.
  6. Williamson D. L. Effect of austenitic stainless steel composition on low-energy, high-flux, nitrogen ion beam processing / D. L. Williamson, J. A. Davis, P. J. Wilbur // Surface and coatings technology.- 1998,-V. 103 104.-P. 178- 184.
  7. Ни C. Analysis of the phases developed by laser nitriding of Ti-6A1−4V alloys / С. Ни, H. Xin, L. M. Watson, T. N. Baker // Acta mater. -1997. Vol.45. — № 10. — P. 4311 — 4322.
  8. Rie K.-T. Thermochemical surface treatment of titanium and titanium alloy Ti-6A1−4V by low energy ion bombardment / K.-T. Rie, Th. Lampe // Mater. Sci. Eng. 1985. — № 69. — P.437 — 481.
  9. . С. Диффузия в металлах / Б. С. Бокштейн. М.: Металлургия. — 1978. — 248 с.
  10. . С. Термодинамика и кинетика диффузии в твердых телах / Б. С. Бокштейн, С. 3. Бокштейн, А. А. Жуховицкий. М., Металлургия. — 1974. — 280 с.
  11. Sun J. Low-temperature plasma nitriding of titanium layer on Ti/Al clad sheet / J. Sun, W. P. Tong, L. Zuo, Z. B. Wang // Materials and design. 2013. — Vol. 47. — P. 408 — 415.
  12. . К. Термическая обработка титановых сплавов / Б. К. Вульф. -М.: Металлургия. 1969. — 376 с.
  13. В. М. Газовое азотирование в каталитически приготовленных аммиачных средах / В. М. Зинченко, В. Я. Сыропятов, В. В. Барелко, Л. А. Быков // МиТОМ. 1997. — № 7. -С. 3−9.
  14. С. Н. Технологические методы повышения износостойкости контактных площадок режущего инструмента: учебное пособие / С. Н. Григорьев, В. П. Табаков, М. А. Волосова. Старый Оскол: ТНТ, 2011. — 380 с.
  15. И. М. Теория и практика безводородного азотирования в тлеющем разряде / И. М. Пастух. Харьков: ННЦ ХФТИ. — 2006. -304 с.
  16. А. А. Азотирование сталей в газовом дуговом разряде низкого давления / А. А. Андреев, В. М. Шулаев, J1. П. Саблев // ФИП. 2006. — Т. 4. — В. 3−4. — С. 191 — 197.
  17. Т. А. Создание максимальной насыщающей способности газовой среды при ионном азотировании сплавов / Т. А. Панайоти // Физика и химия обработки материалов. 2003. -В. 4.-С. 70−78.
  18. Muratore С. Low-temperature nitriding of stainless steel in an electron beam generated plasma / C. Muratore, D. Leonhardt, S. G. Walton, D. D. Blackwell, R. F. Femsler, R. A. Meger // Surface & Coatings Technology.-2005.-№ 191. P. 255 — 262.
  19. В. Г. Особенности формирования диффузионного слоя при ионном азотировании в безводородных средах / В. Г. Каплун //ФИП.-2003.-Т. 1. № 2. — С. 141 — 145.
  20. Meletis E. I. Plasma nitriding intensified by thermionic emission source. E. I. Meletis. US Patent and Trademark Office. 1994. -Patent № 5 334 264. — Aug. 22. — 1994.
  21. Walton S. G. Low temperature nitriding rate of stainless steel in an electron beam generated plasma / S. G. Walton, C. Muratore, D. Leonhardt, R. F. Fernsler, D. D. Blackwell, R. A. Meger // Surface & Coatings Technology. 2004. — V. 186. — P. 40 — 46.
  22. Zhecheva A. Enchancing the microstructure and properties of titanium alloys through nitriding and other surface engineering methods / A.
  23. Zhecheva, W. Sha, S. Malinov, A. Long // Surface & Coatings technology. 2005. — V. 200. — P. 2192 — 2207.
  24. Xi Y. Improvement of erosion and erosion-corrosion resistance of AISI420 stainless steel by low temperature plasma nitriding / Y. Xi, D. Liu, D. Han // Applied Surface Science. 2008. — V. 254. — P. 5953 — 5958.
  25. Ю.Р. Технология формирования структуры и свойств титановых сплавов для медицинских имплантатов с биоактивными покрытиями / Ю. Р. Колобов // Российские нанотехнологии. 2009. — Т. 4. — № 9 — 10. — С. 19 — 31.
  26. Xue L. Laser gas nitriding of Ti-6A1−4V. Part 1: Optimization of the process / L. Xue, M. Islam, A. K. Koul, M. Bibby, W. Wallace // Advanced performance materials. 1997. — № 4. — P. 25 — 47.
  27. Xue L. Laser gas nitriding of Ti-6A1−4V. Part 2: Characteristics of nitrided layers / L. Xue, M. Islam, A. K. Koul, M. Bibby, W. Wallace // Advanced performance materials. 1997. — № 4. — P. 389 — 408.
  28. Manova D. Nitriding of austenitic stainless steel by pulsed low energy ion implantation / D. Manova, J. W. Gerlach, F. Scholze, S. Mandl, H. Neumann // Surface and Coatings Technology. 2010. — V. 204. — P. 2919−2922.
  29. E. А. Азотирование поверхности титановых сплавов дуговой плазмой низкого давления / Е. А. Неровный, В. В.
  30. Перемитько // Физика и химия обработки материалов. 1995. -№ З.-С. 49−54.
  31. А. А. Азотирование сталей в газовом дуговом разряде низкого давления / А. А. Андреев, В. М. Шулаев, Л. П. Саблев // ФИП. 2006. — Т. 4. — В. 3 — 4. — С. 191 — 197.
  32. Meletis Е. I. Intensified plasma-assisted processing: science and engineering / E. I. Meletis // Surface and Coatings Technology. -2002.-V. 149.-P. 95−113.
  33. Ю. X. Азотирование технически чистого титана в тлеющем разряде с полым катодом / Ю. X. Ахмадеев, И. М. Гончаренко, Ю. Ф. Иванов, Н. Н. Коваль, П. М. Щанин // Письма в журнал технической физики. 2005. — Т. 31. — В. 13. — С. 24 -30.
  34. Zhao С. Study on the active screen plasma nitriding and its nitriding mechanism / C. Zhao, С. X. Li, H. Dong, T. Bell // Surface and coatings technology. 2006. — V. 201. — P. 2320 — 2325.
  35. Alves C. Jr. Use of cathodic cage in plasma nitriding / C. Alves Jr., F.O. de Araujo, K. J. B. Ribeiro, J. A. P. da Costa, R. R. M. Sousa, R. S. de Sousa // Surface and coatings technology. 2006. — V. 201. — P. 2450−2454.
  36. А. С. Динамика электронных пучков в плазме / А. С. Мустафаев // Журнал технической физики. 2001. — Т. 71. — В. 4. -С. 111 — 121.2+
  37. Halas St. Cross sections for the production of N2 and N2 from nitrogen by electrons in the energy range 16−600 eV / St. Halas, B. Adamczyk // Int. J. Mass Spectrometry and Ion Phys. 1972. — V. 10. -P. 157- 165.
  38. Walton S. G. Electron-beam-generated plasmas for materials processing / S. G. Walton, C. Muratore, D. Leonhardt et al. // Surface and Coatings Technology. 2004. — V. 186. — P. 40 — 46.
  39. Abraha P. Surface modification of steel surfaces by electron beam excited plasma processing / P. Abraha, Y. Yoshakawa, Y. Katayama // Vacuum. 2009. — V. 83. — P. 497 — 500.
  40. Патент РФ № 2 413 033. Способ плазменного азотирования изделия из стали или цветного сплава / Н. В. Гаврилов, А. С. Мамаев. -Заявл. 11.01.2009. Опубл. 27.02.2011, — Бюл. № 6.-9 с.
  41. Н. В. Азотирование аустенитной нержавеющей стали в низковольтном пучковом разряде / Н. В. Гаврилов, А. С. Мамаев, А. И. Медведев // Известия высших учебных заведений Физика. — № 11/2.-2009.-С. 166−171.
  42. Oechsner Н. Process controlled microstructural and binding properties of hard physical vapor deposition films / H. Oechsner // J. Vac. Sci. Technol. A. -1998.-V.16.-N. 3.-P. 1956−1962.
  43. Г. А. Эктоны. Часть 1. / Г. А. Месяц. Екатеринбург: Изд-во Наука. — 1993, — 184 с.
  44. Borisov D. P. Production of a large-volume plasma by a hot-cathode arc / D. P. Borisov, N. N. Koval, P. M. Shchanin // Russian Physics Journal. 1994. — V. 37. — № 3. — P. 295 — 299.
  45. Lidsky L. M. Highly ionized hollow cathode discharge / L. M. Lidsky, S. D. Rothleder, D. J. Rose et al. // J. Appl. Phys. 1962. V. 33.-P. 2490.
  46. Delcroix J. L. Hollow cathode arc / J. L. Delcroix, A. R. Trindade // Advances in Electronics and Electron Physics. -1974. V. 37. — P. 87- 190.
  47. Ferreira С. M. Theory of the hollow cathode arc / С. M. Ferreira, J. L. Delcroix // J. Appl. Phys. 1978. — V. 49. — P. 2380 — 2395.
  48. Kennedy R. V. Theory of the arc hollow cathode / R. V. Kennedy // J. Phys. D: Appl. Phys. 2001. — V.34. — P. 787 — 793.
  49. Hershcovitch A. I. Observation of a two-component electron population in a hollow cathode discharge / A. I. Hershcovitch, V. J. Kovarik, K. Prelec // Appl. Phys. Lett. 1996. — V. 68. — № 4. — P. 464−466.
  50. Г. В. Экспериментальное исследование плазмы в многоканальном катоде / Г. В. Бабкин, В. Г. Михалев, Е. П. Морозов, А. В. Потапов // Журнал прикладной механики и технической физики. 1976. — № 6 — С. 26 — 29.
  51. Nishikawa Н. Heat input properties of hollow cathode arc as a welding heat source / H. Nishikawa, S. Shobako, M. Ohta, T. Ohji // J. Phys. D: Appl. Phys. 2005. — № 38. — P. 3451 — 3456.
  52. А. А. Свойства углеродистых полимерных пленок, полученных с помощью дугового разряда на полом катоде / А. А. Ерузин, В. Н. Афанасьев, И. Б. Гавриленко, Ю. П. Удалов // Физика и химия обработки материалов. 2003. — № 4- С. 28 — 30.
  53. Isfort D. Development of a UHV compatible hollow cathode arc source for the deposition of a hard nitride coatings / D. Isfort, V. Buck // Plasma sources and Sci. Technol. 2000. — № 9. — P. 25 — 31.
  54. Nerovnyi V. M. Hollow cathode arc discharge as an effective energy source for welding processes in vacuum / V. M. Nerovnyi, A. D. Khakhalev // J. Phys. D: Appl. Phys. 2008. — № 41 — 35 201 (8pp).
  55. Barankova H. Hollow cathode and hybrid plasma processing / H. Barankova, L. Bardos // Vacuum. 2006. — № 80. — P. 688 — 692.
  56. Goebel D. M. LaB6 hollow cathodes for ion and hall thrusters / D. M. Goebel, R. M. Watkins, К. K. Jameson // Journal of propulsion and power. 2007. — V. 23. — Iss. 3. — P. 552 — 558.
  57. Gushenets V. I. Two stage plasma gun based on a gas discharge with a self-heating hollow emitter / V. I. Gushenets, A. S. Bugaev, E. M. Oks // Review of Scientific Instruments. 2010. — V. 81, — 02B903.
  58. Goebel D. M. Lanthanum hexaboride hollow cathode for dense plasma production / D. M. Goebel, J. T. Crow, A. T. Forrester // Rev. Sci. Instrum. 1978. — V. 49. — № 4. — P. 469 — 472.
  59. А. П. Физические величины. Справочник. / А. П. Бабичев, Н. А. Бабушкина, А. М. Братковский и др. Под ред. И. С. Григорьева, Е. 3. Мейлихова. М.: Энергоатомиздат. — 1991. -С. 570.
  60. В. С. Высокоэффективный эмиттер электронов на основе гексаборида лантана / В. С. Кресанов, Н. П. Малахов, В. В. Морозов и др. М., Энергоатомиздат. — 1987. — 152 с.
  61. Haas G. A. Surface characterization of BaO on W. I. Deposited films. / G. A. Haas, R. E. Thomas, A. Shin, C. R. K. Cirrian // Applied surface science. 1989. — V. 40. — Iss. 3. — P. 265 — 276.
  62. Zhukov M. F. Thermochemical cathodes / M. F. Zhukov, A. V. Pustogarov, G.-N. B. Dandaron, A. N. Timoshevsky. Novosibirsk. -1985.
  63. Ю. E. Источники электронов с плазменным эмиттером / Ю. Е. Крейндель. Новосибирск: Наука. — 1983. — 120 с.
  64. Источники заряженных частиц с плазменным эмиттером. Под ред. П. М. Щанина. Екатеринбург: УИФ «Наука». 1993. — 151 с.
  65. Оке Е. М. Источники электронов с плазменным катодом: физика, техника, применения / Е. М. Оке. Томск: Изд-во HTJI. 2005. -216 с.
  66. А. С. Low-voltage discharge with a self-heating hollow cathode for charged particle sources and plasma generators / A. C. Бугаев, В. И. Гугценец, Е. М. Оке, П. М. Щанин // Известия высших учебных заведений. Физика. 2006. — № 11- С. 139 -141.
  67. М. Ф. Приэлектродные процессы в дуговых разрядах / М. Ф. Жуков, А. В. Пустогаров, Н. П. Козлов и др. Новосибирск: Наука. — 1982, — 178 с.
  68. Samsonov G.V. Nitrides / G. V. Samsonov. Kiev: Naukova Dumka. — 1969.
  69. Г. В. Тугоплавкие соединения / Г. В. Самсонов. М., Металлургиздат. — 1963.
  70. С. С. Порошковая металлургия / С. С. Кипарисов, Г. А. Либенсон. М.: Металлургия. 1980. — 496 с.
  71. Moller W. Surface processes and diffusion mechanisms of ion nitriding of stainless steel and aluminium / W. Moller, S. Parascandola, T. Telbizova, R. Gunzel, E. Richter // Surface and Coatings Technology. 2001. — V. 136. — P. 73 — 79.
  72. Peterson N. L. Diffusion in refractory metals / N. L. Peterson // WADD Technical Report. 1963. — V. 60−793. — P. 123.
  73. M. А. Основы теплопередачи / M. А. Михеев. M.: Госэнергоиздат. — 1949. — с. 25.
  74. B.C. Эмиссионные и адсорбционные свойства веществ и материалов / В. С. Фоменко, И. А. Подчерняева. М.: Атомиздат. -1973.
  75. V. М. Hollow cathode arc discharge as an effective energy source for welding processes in vacuum / V. M. Nerovnyi, A. D. Khakhalev // J. Phys. D: Appl. Phys. 2008. — № 41.-35 201 (8pp)
  76. Fietzke F. Magnetically enhanced hollow cathode a new plasma source for high-rate deposition process / F. Fietzke, H. Morgner, S. Gunther // Plasma Process. Polym. — 2009. — № 6. — P. S242 — S246.
  77. А. В. Плазменный эмиттер электронов с сеточной стабилизацией. I. / А. В. Жаринов, Ю. А. Коваленко, И. С. Роганов, П. М. Тюрюканов // Журнал технической физики. -1986.-Т. 56.-В. 1. С. 66.
  78. Н. В. Высокоэффективная эмиссия плазменного катода с сеточной стабилизацией / Н. В. Гаврилов, Д. Р. Емлин, А. С. Каменецких// Журнал технической физики. 2008. — Т. 78. — В. 10. — С. 59 — 64.
  79. М. К. Optical emission spectroscopy of DC pulsed plasmas used for steel nitriding / M. K. Sharma, В. K. Saikia, S. Bujarbarua // Surface and Coatings Technology. -2008. -V. 203. P. 229−233.
  80. И. M. Вторичная электронная эмиссия / И. М. Бронштейн, Б. С. Фрайман. М.: Наука. — 1969. -408 с.
  81. Zhang Z. L. Structure and corrosion resistance of plasma nitrided stainless steel / Z. L. Zhang, T. Bell // Surf. Eng. 1985. — V. 1. — P. 131 — 136.
  82. Lo К. H. Recent developments in stainless steels / К. H. Lo, С. H. Shek, J. K. L. Lai // Materials Science and Engineering. 2009. — V. 65.-P. 39- 104.
  83. Kuhl A. Investigation of nitrogen diffusion in austenitic CrNi steels / A. Kuhl, D. Bergner, H.-J. Ullrich // Microchim. Acta. 1992. — V. 107.-P. 295 -302.
  84. Lei M. K. Plasma based low energy ion implantation of austenitic stainless steel for improvement in wear and corrosion resistance / M. K. Lei, X. M. Zhu // Surface and Coatings Technology. 2005. — V. 193. -P. 22−28.
  85. Parascandola S. The interplay of sputtering and oxidation during plasma diffusion treatment / S. Parascandola, O. Kruse, W. Moller // Applied Physics Letters. 1999. -V. 75. -№ 13. — P. 1851 — 1853.
  86. Tsubouchi N. Nitrogen diffusion in stainless steel during irradiation with mass-selected low-energy N+ ion beams / N. Tsubouchi, Y. Mokuno, A. Chayahara, Y. Horino // Surface and Coatings Technology.-2005.-V. 196.-P. 271 -274.
  87. Christiansen Т. L. Stress and composition of carbon stabilized expanded austenite on stainless steel / T. L. Christiansen, M. A. J. Somers // Metallurgical and Materials Transactions A. 2009. — V. 40.-P. 1791 — 1798.
  88. Galdikas A. Stress induced nitrogen diffusion during nitriding of austenitic stainless steel / A. Galdikas, T. Moskalioviene // Computational Materials Science. 2010. — V. 50. — P. 796 — 799.
  89. Galdikas A. Modeling of stress induced nitrogen diffusion in nitrided stainless steel / A. Galdikas, T. Moskalioviene // Surface and Coatings Technology. 2011. — V. 205. — P. 3742 — 3746.
  90. Riviere J. P. Wear resistance after low-energy high-flux nitrogen implantation of AISI 304L stainless steel / J. P. Riviere, P. Meheust, J. P. Villain // Surface and Coatings Technology. 2002. — V. 158−159. -P. 647−652.
  91. Xi Y. Improvement of erosion and erosion-corrosion resistance of AISI420 stainless steel by low temperature plasma nitriding / Y. Xi, D. Liu, D. Han // Applied Surface Science. 2008. — V. 254. — P. 5953 — 5958.
  92. Oliver W. C. Measurement of hardness and elastic modulus by instrumented indentation. Advances in understanding and refinements to methodology / W. C. Oliver, G. M. Pharr // J. Mater. Res. 2004. -V. 19.-№ 1,-P. 3−20.
  93. Gavrilov N. V. Mass analysis of plasma generated by low-energy electron beam in low-pressure N2-Ar mixtures / N. V. Gavrilov, O. A.
  94. Bureyev // Proc. Of 16th International Symposium on High-Current Electronics, Tomsk, Russia. -2010. P. 35 -38.
  95. Будил OB В. В. Технология ионного азотирования деталей ГТД в тлеющем разряде с полым катодом / В. В. Будилов, К. Н. Рамазанов // Вестник УГАТУ. 2008. — Т. 10. — № 1(26). — С. 82 -86.
  96. Tibbets G. G. Role of nitrogen atoms in «ion-nitriding» / G. G. Tibbets // J. Appl. Phys. 1974. — V. 45. — № 11. — p. 5072 — 5073.
  97. C.T. / С. T. Rettner, H. Stein // Phys. Rev. Lett. 1987. — V. 59.-№ 25.-P. 2768−2771.
  98. Tatarova E. Nitrogen dissociation in low-pressure microwave plasma / E. Tatarova, V. Guerra, J. Henriques, С. M. Ferreira // Journal of Physics: Conference Series. 2007. — V. 71. — 12 010. — 11 p.
  99. P. Распыление твердых тел ионной бомбардировкой / Р. Бериш. Будилов В. В. М.: Мир. 1986. — 336 с.
  100. Sigmund P. Theory of sputtering yield of amorphous and polycrystalline targets / P. Sigmund // Phys.Rev. 1969. — V. 184. -№ 2.-P. 383 -416.
  101. Ziegler J. F. The Stopping and range of ions in solids / J. F. Ziegler, J. P. Biersak, U. Littmark. NY: Pergamon. — 1996. — 192 p.
  102. Kofstad P. High-Temperature Oxidation of Metals / P. Kofstad. -NY: Wiley. 1966.-392 p.
  103. В. И. Размерный эффект в значениях твердости материалов / В. И. Мощенок, И. В. Дощечкина, А. А. Ляпин // Вестник ХНАДУ. 2008. — В. 41.
  104. Figueroa С. A. A comprehensive nitriding study by low energy ion beam implantation on stainless steel / C. A. Figueroa, D. Wisnivesky, P. Hammer, R. G. Lacerda, R. Droppa Jr., F. C. Marques, F. Alvarez //
  105. Surface and Coatings Technology. 2001. — V. 146 — 147. — P. 405 -409.
  106. Nerovnyj V. M. Titanium alloys surface nitriding by low pressure arc plasma / V. M. Nerovnyj, V. V. Peremit’ko // Физика и химия обработки материалов. 1995. — №. 3. — С. 49 — 54.
  107. В. Я. Потенциал изолированного электрода в системе плазма-электронный пучок / В. Я. Мартене // Журнал технической физики. 1996. — Т. 66. — В. 6. — С. 70 — 76.
  108. Ю. П. Физика газового разряда. 3-е издание перераб. и доп. / Ю. П. Райзер. Долгопрудный: Издательский дом «Интеллкт». — 2009. — 736 с.
  109. Е. R. / Е. R. Cawthron // Aust. J. Phys. 1971. — V. 24. -P. 859- 869.
  110. Gavrilov N. V. Low-Temperature Nitriding of Titanium and Titanium Alloys by Electron-Beam-Generated Plasma / N. V. Gavrilov, A. S. Mamaev // Elektrotechnica & Electronica. 2009. — V. 44. — № 5 — 6. -P. 142- 148.
  111. Gavrilov N. V. Source of radially divergent electron beam based on self-heating hollow cathode discharge / N. V. Gavrilov, A. I. Menshakov // Proc. of 16th International Symposium on High-Current Electronics. Tomsk, Russia. 2010. — P. 27 — 30.
  112. H. В. Влияние параметров электронного пучка и ионного потока на скорость плазменного азотирования аустенитной нержавеющей стали / Н. В. Гаврилов, А. И.
  113. Меньшаков // Труды 10-й Международной конференции «Пленки и покрытия». Санкт-Петербург, Россия. 2011. — С. 122 — 125.
  114. И. Ш. Влияние азотирования инструментальной стали Р6М5 на абразивную износостойкость алмазоподобных покрытий / И. Ш. Трахтенберг, С. А. Плотников, Т. Е. Куреных,
  115. B. А. Югов, Н. В. Гаврилов, А. И. Меньшаков // Труды 10-й Международной конференции «Пленки и покрытия». Санкт-Петербург, Россия. 2011. — С. 259 — 261.
  116. Н. В. Источник широких электронных пучков с самонакаливаемым полым катодом для плазменного азотирования нержавеющей стали / Н. В. Гаврилов, А. И. Меньшаков // Приборы и техника эксперимента. 2011. — № 5.1. C. 140- 148.
  117. H. В. Влияние параметров электронного пучка и ионного потока на скорость плазменного азотирования нержавеющей стали / Н. В. Гаврилов, А. И. Меньшаков // Журнал технической физики. 2012. — Т. 82. — В. 3. — С. 88 — 93.
  118. Н. В. Низкотемпературное азотирование нержавеющей стали в плазме электронного пучка при 400 °C / Н. В. Гаврилов, А. И. Меньшаков // Физика и химия обработки материалов. — 2012. — № 5.-С. 31−36.
  119. Н. В. Потенциал изолированного электрода в потоке быстрых электронов при давлении газа 0,1 1 Па / Н. В. Гаврилов, А. И. Меньшаков, А. С. Каменецких // Журнал технической физики. — 2013. — Т. 83. — В. 1. — С. 74 — 79.
  120. Gavrilov N. V. Low-temperature (400°С) Nitriding of 12Crl8NilOTi Steel in Electron-Beam-Generated Plasma / N. V. Gavrilov, A. I. Menshakov // Известия высших учебных заведений Физика. -2012. -№ 12/2. -С. 80- 85.
Заполнить форму текущей работой

Заказал и сдал!