Синтез многокомпонентного поверхностного сплава Fe-Cr-Al на циркониевой подложке с помощью низкоэнергетического сильноточного электронного пучка

Abstract

Представлены результаты исследований по формированию многокомпонентного Fe-Cr-Al-Zr поверхностного сплава на Zr подложке с помощью низкоэнергетического сильноточного электронного пучка (НСЭП). Сплав формировался путем напыления пленки Fe-Cr-Al заданного состава на подложку с последующей НСЭП обработкой с различной плотность энергии полученной системы пленка/подложка в едином вакуумном цикле. Исследована морфология и элементный состав образцов с поверхностным сплавом. Показано, что при плотности энергии НСЭП равной 2.3 Дж/см2 происходит плавление в основном только напыленной Fe-Cr-Al пленки, при этом содержание циркония в поверхностном слое минимально и составляет 4.1 ат.%. На поверхности сплава наблюдались дефекты типа трещин и раковин. Увеличение плотности энергии приводит к более интенсивному перемешиванию материала пленки с подложкой и формированию бездефектной поверхности. При этом происходит увеличение содержания циркония в поверхностном сплаве до 54 ат. %, однако относительное содержание Fe, Cr и Al в сформированном поверхностном сплаве сохраняется и аналогично содержанию этих элементов в напыляемой пленке.