53. Ионная имплантация. Распределение ионов по толщине слоя.

Это метод легирования пов-ых слоев, заключающийся в обработке пов-ти потоком высоко энергичных ионов и внедрении их в объём материала. Ион преобретает большую энергию и внедряются в пов-ть. Основные преимущества: методы ИИ можно получить сплавы с любым сочетанием компонентов, отсутствуют термодинамические ограничения по составу; формируются неравновесные метастабильные структуры, в них структуры уникальны это обусловлено тем, что время структурного образования очень мало энергия теряется проходит с большой скоростью; можно получить слои с небольшим профилем распределения легирующих элементов. ИИ можно производить при невысоких Т пов-ти, высокая чистота процесса, процесс производиться в вакууме и не каких выбрасов не наблюдается. Можно произвести локальную обработку. Недостатки сложное тех оборудование, низкая производительность, большое кол-во дефектов. Основные процессы ИИ распределение внедренных атомов по толщине зависит от целостного ряда факторов энергия ионов, природы подложки, температур поверхности. Распределение атомов по глубине можно регулировки путем дополнительного обработки(диффузионные процессы); максимальное допустимое до легирование измеряется кол-ва ионов на еденицу площади максм доза 10¹⁸; скорость образования дефектов структура образующихся хим-ий соединений, расположения структурных элементов хар-ют взаимное ионов с атомами пов-го слоя. Основной хар-ой степени обработки при ИИ яв-ся распределение ионов по толщине пов-го слоя. При взаимодействии иона с пов-ю в процессе многократных столкновений с атомами мишени происходит передача кинетической энергии и ион внедрившийся на некоторое растояние от поверхности теряет эту энергию полностью. Для хар-ти этого процесса используют пробег иона- это путь который проходит ион до полной потери кин энергии, проекцию пробега иона – растояние , на которое внедрился ион от пов-ти. Высокоэнергетическая ИИ применяется очень редко, очень дорогая. ИИ приводит к высокой коррозии стойкости стали. В пов-ых слоях могут происходить полиморфные превращения

59. Упрочнение методом пластического деформирования.

К методам пластического упрочнения при относительно низких или умеренных скоростях деформирования относят: наклеп, осу­ществляемый обкаткой роликами или шариками, алмазным вы­глаживанием, гидроабразивным упрочнением, упрочнением че­канкой; вибрационное упрочнение твердых сплавов; обра­ботка металлическими щетками.

При наклепе деформирование проводится при отсутствии внеш­него нагрева. Упрочняющий эффект достигается за счет дроб­ления кристаллитов, создания направленных механических напря­жений. При наклепе закаленной стали происходит частичное пре вращение остаточного аустенита в мартенсит и выделение дис­персной карбидной фазы. Наибольший эффект упрочнения дости­гается у сталей с аустенитной, ферритной и мартенситной структурой. Наиболее часто наклеп осуществляют обработкой стальной дробью. Оп­тимальное время обработки зависит от расхода дроби, скорости движения частиц, природы материала обрабатываемого изделия и определяется, как правило, опытным путем. Обкатка роликами или шариками применяется для повы­шения твердости поверхностей вращения (осей, валов и других) и плоских поверхностей. Она осуществляется с помощью специ­альных приспособлений, устанавливаемых на токарных или стро­гальных станках. Обработка инструмента и деталей технологической оснастки ме­тодом алмазного выглаживания проводится для повышения ме­ханических свойств поверхностей, имеющих твердость до 65 HRC. Она осуществляется с помощью специального инструмента, оснащенного сверхтвердыми деформирующими элементами.

Гидроабразивная обработка применяется, как правило, для поверхностного упрочнения твердосплавного инструмента, содер­жащего на поверхности после спекания различные характерные дефекты. Эти дефекты играют роль концентраторов напряжений, являются зонами, в которых проявляется интенсивное изнашива­ние при трении. Гидроабразивная обработка позволяет значи­тельно снизить концентрацию таких дефектов и, соответственно, значительно повысить (на 25...40 %) износостойкость инструмен­та. Обработка проводится с помощью гидроабразивных или центробежно-планетарных машин. Несмотря на длительность обра­ботки (40...60 мин) процесс является экономически эффективным даже для небольших партий инструмента.

Упрочнение чеканкой заключается в ударном воздействии специального инструмента (бойка) на заданный участок поверх­ности, вызывающем ее упругопластическое деформирование.

Широко применяющимся на практике процессом является и вибрационное упрочнение твердых сплавов. В этом случае об­рабатываемая деталь помещается в среду, содержащую твер­досплавные шарики, абразивный материал. Производительность и качество обработки зависят от амплитуды колебаний (в боль­шом числе случаев она составляет 2...3 мм), частоты (1000... ...15 000 мин^-1), природы обрабатываемого материала. Для ин­струментальных сталей (ВК15, ВК8, ВК.6 и других) продолжи­тельность обработки составляет 2...3 часа.