АНАЛИЗ СТРУКТУРЫ ЭЛЕКТРОВЗРЫВНЫХ ПОКРЫТИЙ СИСТЕМЫ TiC-Ni НА ШТАМПОВОЙ СТАЛИ ПОСЛЕ ЭЛЕКТРОННО-ПУЧКОВОЙ ОБРАБОТКИ

Методами современного физического материаловедения выполнены исследования фазового и элементного состава поверхностного слоя штамповой стали Х12МФ, подвергнутого электровзрывному напылению композиционного покрытия системы TiC-Ni и последующему облучению высокоинтенсивным электронным пучком субмиллисекундной длительности воздействия. Масштаб элементов структуры поверхности покрытия после электровзрывного напыления изменяется в очень широком интервале – от сотен микрометров до десятков-сотен нанометров. По морфологическому признаку в объеме покрытия можно выделить два слоя: собственно покрытие и слой термического влияния, плавно переходящий в основной объем образца. Последующая электронно-пучковая обработка электровзрывных покрытий, осуществляемая в режиме плавления, приводит к существенному преобразованию рельефа, распределению элементов на поверхности покрытия и формированию структурно и концентрационно однородного поверхностного слоя. Рельеф поверхности выглаживается; относительно однородный серый контраст с включениями округлых частиц на поверхности покрытия замещается преимущественно серым, что указывает на более равномерное распределение элементов вдоль поверхности, инициированное обработкой. Выявлены режимы электронно-пучковой обработки, позволяющие формировать плотные, с зеркальным блеском поверхностные слои, обладающие субмикрокристаллической структурой на основе карбида титана и никеля. Обнаруживаются также слои, обогащенные и обедненные карбидом титана. При этом концентрация карбида титана в пределах каждого слоя слабо зависит от расстояния до поверхности облучения. Этот факт свидетельствует о формировании в материале многослойной структуры, в которой слои с повышенным содержанием карбида титана (более прочные слои) чередуются со слоями с пониженным содержанием карбида титана (менее прочные слои).