ИСТИНА

Формирование химического и фазового составов, атомной и локальной атомной структур поверхностных слоёв металлических материалов, в том числе наноразмерных, с улучшенными механическими и эксплуатационными свойствами различными физическими или химическими методами, в частности ионной имплантацией, относиться к одному из направлений современной науки и техники. Несмотря на исследования в этом направлении до сих пор остаются не выясненными процессы формирования этих слоёв, структурные механизмы их реализации и природа изменения различных свойств металлов и сплавов в результате ионного облучения. В связи с этим, цель данной работы – сравнительные исследования формирования состава и химического строения наноразмерных поверхностных слоёв медно-никелевого сплава Cu50Ni50 имплантацией ионов О+, Ar+ и поочерёдной имплантацией ионов Ar+ и O+ в импульсно-периодическом режимах. Выбор медно-никелевого сплава обусловлен тем, что данный сплав, с одной стороны, можно рассматривать как модельный сплав, а, с другой стороны, медно-никелевые сплавы находят широкое применение в различных отраслях современной промышленности, в частности, в судостроении [3]. В качестве имплантируемых ионов выбраны элементы химической и инертной природы, соответственно. В работе выявлено накопление атомов кислорода в наноразмерных поверхностных слоях медно-никелевого сплава после имплантации ионов О+, сопровождающееся одновременной сегрегацией атомов никеля и формированием оксида никеля – NiO. Имплантация ионов Ar+ приводит к обогащению приповерхностных слоёв атомами меди и к обеднению атомами никеля. При этом как атомы меди, так и атомы никеля находятся в металлическом химически несвязанном состоянии. При поочерёдной имплантации ионов Ar+ и О+ показано, что сегрегированные к приповерхностным слоям атомы меди в условиях имплантации ионов Ar+ препятствуют накоплению атомов кислорода в приповерхностных слоях при последующей имплантации ионов O+, что обусловлено слабой химической активностью атомов кислорода к атомам меди.