В работе приводятся результаты исследований влияния ионно-плазменной обработки (ИПО),
включающей осаждение ионно-плазменных покрытий и ионную имплантацию, на механические
свойства образцов из отрезков твэльных трубок циркониевого сплава Zr1Nb. Были получены
однослойные (TiN), многослойные (Ti + TiN)x, (Zr + ZrN)x, и многокомпонентные наноструктурные TiAlN, TiAlSiN, TiAlYN покрытия. Ряд образцов был облучен ионами Zr⁺, Mo⁺, N₂⁺ и О₂⁺. После ИПО образцы подвергались испытаниям на растяжение. Осаждение упрочняющих
ионно-плазменных покрытий приводит к увеличению предела прочности σВ на разрыв от 12 до
21% при 350 °С, а условный предел текучести σ₀,₂ остаётся при этом практически неизменным.
После ионного облучения заметно увеличился (до 16%) условный предел текучести σ₀,₂.
Показано, что исследуемые покрытия толщиной ∼5 мкм обладают высокой твёрдостью (до
45 ГПа), а после ИПО отмечено увеличение твердости и модуля упругости образцов.
У роботі наводяться результати досліджень впливу іонно-плазмової обробки (ІПО), що включає
осадження іонно-плазмових покриттів та іонну імплантацію, на механічні властивостізразків з
відрізків твельних трубок цирконієвого сплаву Zr1Nb. Були отримані одношарові (TiN),
багатошарові (Ti + TiN)x, (Zr + ZrN)x, і багатокомпонентні наноструктурні TiAlN, TiAlSiN, TiAlYN
покриття. Ряд зразків були імплантовані іонами Zr⁺, Mo⁺, N₂⁺ і О₂⁺. Після ІПО зразки піддавалися
випробуванням на розтягування. Осадження зміцнюючих іонно-плазмових покриттів призводить
до збільшення межі міцності σВ на розрив від 12 до 21% при 350 °С, а умовна межа плинності
σ₀,₂ залишається при цьому практично незмінною. Після іонного опромінення помітно
збільшилась (до 16%) умовна межа плинності σ₀,₂. Показано, що досліджувані покриття
товщиною ∼5 мкм мають високу твердість (до 45 ГПа), а після ІПО відзначено збільшення
твердості та модуля пружності зразків.
The paper presents the results of the effect of ion-plasma treatment (IPT), which includes ion-plasma
deposition of coatings and ion implantation. The mechanical properties of the segments of zirconium
alloy Zr1Nb tubes after IPT were studied. Were obtained by single-layer (TiN), multilayer (Ti + TiN)x
,
(Zr + ZrN)x
, and multicomponent nanostructured TiAlN, TiAlSiN, TiAlYN coatings. A series of samples
was implanted by ions Zr⁺, Mo⁺, N₂⁺ and О₂⁺. After IPT, the samples were tested in tension. Deposition
of ion-plasma coatings increases the tensile strength σB from 12 to 21% at 350 °C, and the yield
strength σ₀,₂ remains unchanged. After ion implantation significantly increased (to 16%) yield strength
σ₀,₂. It is shown that the investigated coatings thickness of about 5 microns have high hardness (45
GPa), and after IPT the hardness and elastic modulus are increased.
