МОДИФИКАЦИЯ ПОВЕРХНОСТИ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ФОРМИРОВАНИЕМ ИНТЕРМЕТАЛЛИДОВ ИЗ РАСТВОРОВ ЖИДКИХ МЕТАЛЛОВ

Авторы

Орлова Е.А., Засорин И.И., Соломатин А.Е., Орлов А.В.

Организация

АО «Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского», Обнинск, Россия

Орлова Е.А. – ведущий научный сотрудник, кандидат технических наук, доцент. Контакты: 249033, Калужская область, Обнинск, пл. Бондаренко 1, Тел: (484) 399-42-34, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript..
Соломатин А.Е. – научный сотрудник.
Засорин И.И. – ведущий инженер.
Орлов А.В. – старший научный сотрудник, кандидат физико-математических наук.

Аннотация

Модификация поверхности материалов может быть использована для продления ресурса реакторных установок с жидкометаллическими теплоносителями, защиты от коррозии, формирования электроизолирующих и полупроводниковых покрытий, повышения прочностных свойств, износостойкости и др. Покрытия, сформированные из жидкого металла в низкотемпературном экономически эффективном процессе, характеризуются хорошей сцепляемостью с подложкой и равномерностью распределения на изделиях сложной конфигурации. При использовании лиофильных материалов жидкие металлы, являющиеся носителями защитных компонентов, эффективно обеспечивают подвод последних к поверхностям, расположенным в узких зазорах. Сравнительный анализ образцов покрытий на основе Al, сформированных на подложке из стали марки Х18Н10Т, после испытаний в литии, дистиллированном натрии, содержащих Al, а также в жидких металлах, содержащих дополнительно гидроксид в стехиометрических соединению Al2O3 количествах, проведенный методом двухимпульсной лазерной атомно-эмиссионной спектроскопии с субмикронным разрешением показал эффективность использования данного метода в сочетании с другими методами анализа. Общность процессов формирования на поверхности сталей интерметаллидов из расплавов как щелочных с содержанием алюминия от 2 до 100 %, так и тяжелого теплоносителя Pb-2,25Mg-Zr-0,5 % Al определяется синергетикой систем, где наиболее термодинамически устойчивой структурой являются соединения железа и никеля с алюминием. Образование интерметаллидов возможно в глубоко очищенных от кислорода жидких сплавах, что подтверждается деградацией предварительно сформированного на стали слоя, содержащего алюминий, в присутствии гидроксидов за исключением сплава лития с алюминием, образующего защитное покрытие Li₂O·5Al₂O₃. Микротвердость слоев сталей, содержащих алюминий, достигала 15000 МПа.

Ключевые слова
модификация поверхности, сталь, алюминий, жидкие металлы, литий, натрий, свинец, магний

Полная версия статьи (PDF)

Список литературы

УДК 621.039.534

Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2016, вып. 5, 5:17