Investigation of the influence of ion-plasma treatment on mechanical properties of zirconium alloy Zr1Nb

Authors

  • В. А. Білоус Национальный научный центр “Харьковский физико-технический институт”
  • П. M. В’югов Национальный научный центр “Харьковский физико-технический институт”
  • О. С. Купрін Национальный научный центр “Харьковский физико-технический институт”
  • С. О. Леонов Национальный научный центр “Харьковский физико-технический институт”
  • Г. І. Носов Национальный научный центр “Харьковский физико-технический институт”
  • В. Д. Овчаренко Национальный научный центр “Харьковский физико-технический институт”
  • Л. С. Ожигов Национальный научный центр “Харьковский физико-технический институт”
  • О. Г. Руденко Национальный научный центр “Харьковский физико-технический институт”
  • В. І. Савченко Национальный научный центр “Харьковский физико-технический институт”
  • Г. М. Толмачова Национальный научный центр “Харьковский физико-технический институт”
  • В. М. Хороших Национальный научный центр “Харьковский физико-технический институт”

Keywords:

ion-plasma coatings, ion implantation, zirconium alloys, mechanical properties, tensile test

Abstract

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 O2+. 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.

 

 

Author Biographies

  • В. А. Білоус, Национальный научный центр “Харьковский физико-технический институт”
    с.н.с.
  • П. M. В’югов, Национальный научный центр “Харьковский физико-технический институт”
    с.н.с.
  • О. С. Купрін, Национальный научный центр “Харьковский физико-технический институт”
    с.н.с.
  • С. О. Леонов, Национальный научный центр “Харьковский физико-технический институт”
    с.н.с.
  • Г. І. Носов, Национальный научный центр “Харьковский физико-технический институт”
    с.н.с.
  • В. Д. Овчаренко, Национальный научный центр “Харьковский физико-технический институт”
    с.н.с.
  • Л. С. Ожигов, Национальный научный центр “Харьковский физико-технический институт”
    с.н.с.
  • О. Г. Руденко, Национальный научный центр “Харьковский физико-технический институт”
    с.н.с.
  • В. І. Савченко, Национальный научный центр “Харьковский физико-технический институт”
    с.н.с.
  • Г. М. Толмачова, Национальный научный центр “Харьковский физико-технический институт”
    с.н.с.
  • В. М. Хороших, Национальный научный центр “Харьковский физико-технический институт”
    с.н.с.

Downloads

Published

2017-07-28

Issue

Vol. 11 No. 1 (2013): Фізична інженерія поверхні

Section

Статті

License

У відповідності з типовим шаблоном.

How to Cite

Investigation of the influence of ion-plasma treatment on mechanical properties of zirconium alloy Zr1Nb. (2017). Journal of Surface Physics and Engineering, 11(1), 97-102. https://periodicals.karazin.ua/pse/article/view/8854

Most read articles by the same author(s)