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 [1-2]. 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 химического состава медно-никелевого сплава с соотношением компонентов 50/50 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 при имплантации ионов О+ с максимумом концентрации 55 ат.% на поверхности и последующим монотонным снижением с глубиной. Накопление атомов кислорода сопровождается одновременной сегрегацией к приповерхностным слоям атомов никеля и формированием, в основном, оксида никеля – NiO. Имплантация ионов Ar+, напротив, приводит к обогащению приповерхностных слоёв атомами меди и к обеднению атомами никеля. 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, очевидно, обусловлено слабой химической активностью атомов кислорода к атомам меди. 1. А. Д. Погребняк и др. // ФИП. 2011. Т. 9. №4. С. 284 – 321. 2. И. А. Курзина // Известия РАН. Серия физическая. 2013. Т. 77. №9. с. 1271 – 1275. 3. Воскобойников В.Г. и др. Общая металлургия. 6-изд., перераб. и доп. // М.: ИКЦ «Академкнига». 2005. 768 с.