EFFECT OF Ar+ IONS HIGH CURRENT BEAMS ON THE SURFACE PROPERTIES OF VANADIUM AND VANADIUM-BASED ALLOYS

Abstract

Воздействие cильноточных пучков ионов аргона на поверхностные свойства ванадия и сплавов на его основе ВАНТ. Сер Одним из перспективных современных методов улучшения поверхностных и объёмных свойств материалов является использо-вание сильноточных ионных пучков. В данной работе исследованы особенности процессов, происходящих на поверхности ванадия и его сплавов V-0,59Ga, V-1,86Ga, V-3,4Ga-0,62Si, V-4,81Ti-4,82Cr, облучённых в ионно-лучевом ускорителе ИЛУ ионами Ar + с энергией 20 и 40 кэВ дозами 5·10 21 и 1,010 22 м -2 при температуре облучения 700 К. Эти сплавы являются перспективными малоактивируемыми функциональными и конструкционными материалами для ряда концептуальных проек-тов будущих термоядерных реакторов. Установлено влияние дозы и энергии имплантированных ионов на твёрдость поверхно-сти, причём толщина упрочнённого слоя более чем на два порядка превышает пробег ионов аргона с энергией 20 и 40 кэВ в ванадий. В результате облучения происходят также структурные изменения в поверхностных слоях, которые выражаются в изме-нении интенсивностей отражений от ряда плоскостей образцов и в увеличении постоянной решётки облучённых материалов.Ключевые слова: облучение, аргон, ионы, упрочнение, сплавы ванадия. One of the perspective and modern methods of improving the surface and bulk properties of the materials is the use of high-current ion beams. In this study the peculiarities of the processes occurring on the surface of vanadium and its alloys: V-0,59Ga, V-1,86Ga, V-3,4Ga-0,62Si, V-4,81Ti-4,82Cr irradiated in the ion-beam accelerator ILU by 20 keV and 40 keV Ar + ions up to doses of 5.010 21 and EFFECT OF Ar + IONS HIGH CURRENT BEAMS ON THE SURFACE PROPERTIES OF VANADIUM AND VANADIUM-BASED ALLOYS1.010 22 m -2 at the irradiation temperature 700 K has been investigated. These alloys are promising low-activation functional and structural materials for a number of conceptual designs for future fusion reactors. The effect of dose and energy of implanted ions on the surface hardness has been revealed, the thickness of the hardened layer being more than two orders of magnitude higher both theoretical and experimental projected range of 20 and 40 keV argon ions in vanadium. Structural changes in the surface layers, which are expressed in the change of the intensity of reflections from a number of planes and in an increasing the lattice constant of the irradiated materials, have been also observed as a result of irradiation.Key words: irradiation, argon, ions, hardening, vanadium alloys. ВВЕДЕНИЕТребования к повышению эксплуатационных характеристик материалов стимулируют исследования в области модификации их поверхности. В последние годы разрабатываются новые способы модификации, основанные на использовании концентрированных потоков энергии, в частности, таких, как сильноточные ионные пучки. Экспериментальное изучение взаимодействия этих потоков с веществом показало, что его результатом является значительное изменение физико-механических свойств веществ по сравнению с тра-диционными способами обработки материалов, кото...

Structure feature of ternary state diagrams of Cr-Ti-V and Cr-Mn-V systems

“…Solution of this task is connected to creation of structural materials resistant to radiation exposure. This class of materials includes Cr-Ti-V-based alloys [2][3][4][5]. Therefore, research on the study of peculiarities of structural and phase states based on analysis of crystal-geometric parameters in solid solutions and intermetallic compounds in the Cr-Ti-V system is of importance.…”