Структурно-фазовые состояния поверхностных слоев никелида титана с покрытиями из молибдена и тантала, полученными магнетронным осаждением и модифицированными ионными пучками тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

На правах рукописи

004609331

ДЕМЕНТЬЕВА Марина Геннадьевна

СТРУКТУРНО-ФАЗОВЫЕ СОСТОЯНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ НИКЕЛИДА ТИТАНА С ПОКРЫТИЯМИ ИЗ МОЛИБДЕНА И ТАНТАЛА, ПОЛУЧЕННЫМИ МАГНЕТРОННЫМ ОСАЖДЕНИЕМ И МОДИФИЦИРОВАННЫМИ ИОННЫМИ ПУЧКАМИ

01.04.07 - Физика конденсированного состояния

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Томск-2010

004609831

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте физики прочности и материаловедения Сибирского отделения РАН

Научный руководитель: доктор физико-математических наук,

доцент Мейснер Людмила Леонидовна

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, профессор

Старенченко Светлана Васильевна

кандидат физико-математических наук Литовченко Игорь Юрьевич

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»

Защита диссертации состоится « 6 » 1МиЛ_2010 г. в Н 3д на заседании

диссертационного совета Д 003.038.01 при ИФПМ СО РАН по адресу: 634021, г. Томск, пр. Академический, 2/4

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИФПМ СО РАН Автореферат разослан « 5 » имнЛ. 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы диссертации: Многочисленные исследования природы термоупругих мартенситных превращений и обусловленных ими свойств сверхэластичности и памяти формы в никелиде титана привели к созданию целого класса сплавов на его основе, нашедших широкое практическое применение, в том числе в медицине [1]. При использовании сплавов на основе никелида титана в медицине на первый план выдвигается проблема создания защитных покрытий, которые одновременно препятствовали бы выходу ионов металлов в биосреду, не приводили к уменьшению эффектов сверхэластичности или памяти формы и обладали бы высокими параметрами адгезии, коррозионной стойкости, биосовместимости. Наиболее привлекательным для решения такой сложной задачи представляется метод магнетронного напыления покрытий, использование которого в комплексе с ионно-лучевыми поверхностными обработками обеспечивает формирование однородных покрытий с заданными химическим составом и толщиной.

Модификация никелида титана потоками заряженных частиц (ионы, электроны) может приводить к изменению структурно-фазовых состояний в его поверхностных слоях. Известно, что структура и свойства поверхностных слоев оказывают заметное влияние на объемные физико-механические свойства сплавов на основе Т!№ [2]. В течение последних 10-15 лет ведутся интенсивные исследования взаимосвязи структурно-фазовых состояний, элементного состава, уровня внутренних напряжений в поверхностных слоях сплавов на основе никелида титана в зависимости от методов и условий их синтеза или модификации облучением. Наиболее предпочтительными методами исследования этих состояний, оценки уровня индуцированных внутренних напряжений и процессов, связанных с их релаксацией, являются так называемые прямые структурные методы исследования, в частности метода рентгеноструктурного анализа (РСА). В случае, когда объектом исследования методами РСА является материал с градиентом структурно-фазовых состояний, эта задача еще более усложняется, требует прецизионного подхода как к условиям получения дифракционных картин, так и их последующему анализу.

Цель работы: Изучение структурно-фазовых состояний в поверхностных слоях никелида титана с однокомпонентными покрытиями из молибдена и тантала, полученными магнетрон-ным осаждением и модифицировашшми потоками ионов углерода, кремния, молибдена. Для достижения цели работы были сформулированы следующие задачи:

1. Провести детальные рентгеновские исследования структурных состояний фаз, образующих однокомпонентные покрытия из металлов - молибдена и тантала и основы из сплава ТЦ95№5о.5, изучить закономерности изменения основных параметров атомно-кристаллических структур в покрытиях, переходных и прилежащих к ним слоях никелида титана.

2. Изучить влияние воздействий ионными пучками средних энергий на структурно-фазовые состояния и закономерности изменения атомно-кристаллических параметров структур ос-

новных фаз, характеризующих покрытия и приграничные слои никелида титана. 3. Изучить закономерности формирования упруго-напряженных состояний фаз в сплаве .зИ^о 5 с покрытиями из молибдена и тантала субмикронной толщины и влияния на них ионно-пучковых воздействий.

Научная новизна

1. Построена картина эволюции атомно-кристаллической структуры при переходе от покрытий из молибдена и тантала, сформированных методом магнетронного осаждения, к прилежащим к ним слоям материала из никелида титана.

2. Обнаружено, что фаза В2 в наружном слое сплава Тл№ в результате взаимодействия с материалом покрытия из Мо или Та характеризуется не двухкомпонентным, а трехкомпонентными составами 'П№-Мо или ТГ№-Та. В образцах МоГП№ эта фаза сформирована путем замещения легирующим элементом (Мо) преимущественно атомов никеля, тогда как в образцах Та/"П№ эта фаза сформирована путем замещения легирующим элементом (Та) преимущественно атомов титана.

3. Выявлена взаимная связь между значениями размеров областей когерентного рассеяния и микродеформациями, обусловленными напряжениями первого и второго рода в ОЦК фазах материалов покрытий и основы, возникающих как после осаждения покрытий, так и после их последующей ионной модификации. Показано существование иерархии в формировании полей упругих напряжений 1-го и 2-го рода.

Научная и практическая значимость работы

Разработанный подход для исследования градиентных структур, базирующийся на использовании комплекса современных методов РСА с применением дифрактометриче-ских схем съемок с изменением угла скольжения рентгеновского пучка, позволяет провести одновременно:

- прецизионные исследования структурно-фазовых состояний в слоях, расположенных на различной глубине от поверхности;

- сделать количественную оценку величины микродеформации кристаллической решетки, обусловленной напряжениями 1-го или 2-го рода, вызванных способом осаждения покрытий и их последующей ионной модификацией.

Обнаруженные и детально исследованные эффекты фрагментации структуры покрытий позволяют рекомендовать применение ионных пучков средних энергий для формирования в поверхностном слое нано- и субмикрокристаллической структуры.

Разработанные методы рентгеноструктурного анализа многослойных систем могут быть использованы в научно-исследовательских учреждениях и на физических факультетах университетов для проведения исследований, выполнения курсовых и дипломных работ.

Комплексные исследования, основные результаты которых представлены в диссертационной работе, проводились в рамках госбюджетных проектов 3.6.2.1. (2007-2009), 3.6.2.2.

(2007-2009), № Ш.20.2.1. (2010-2012); комплексных интеграционных проектов СО РАН №91 (2007-2008), №2.3 (2007-2008), № 12.7(2007-2008), №57 (2009-2011); государственного контракта № 02.523.11.3007 (2007-2009).

Основные положения, выносимые на защиту

1. Композиции «покрытие/основа» Мо/П№ и Та/ИМ, полученные методом магнетрон-ного осаждения металлов (Мо, Та), состоят из нескольких последовательно расположенных слоев, которые характеризуются одинаковым ОЦК-типом решетки основных фаз и атомно-кристаллическими параметрами, изменение которых при переходе от слоя к слою соответствует лучшему сопряжению кристаллических решеток фаз, образующих покрытия и материал-основу.

2. Ионная модификация не изменяет принцип организации поверхностных слоевых структур и объемное соотношение основных фаз в композициях «покрытие/основа» МоЛт№ и ТаАП№, однако приводит к измельчению (фрагментации) структуры покрытий, а также изменению уровня остаточных напряжений 1 и 2-го рода преимущественно внутри материала покрытия, практически не затрагивая материал-основу (никелид титана).

3. В слоевых композициях Мо/Т1№ и ТаГП№, полученных магнетронным осаждением, возникают градиентные поля остаточных упругих напряжений, соблюдается иерархия в их формировании - интегральные поля упругих напряжений в полном объеме материала (напряжения 1 рода) формируются путем суперпозиции полей упругих напряжений внутри отдельных зерен (напряжений 2 рода). Ионно-лучевое воздействие приводит к понижению среднего уровня остаточных напряжений или даже изменению знака компонентов этих напряжений.

Достоверность результатов определяется применением комплекса методов рент-геноструктурного анализа, использованием современного оборудования и программ для анализа полученных результатов, соответствием экспериментальных результатов с данными других авторов.

Личный вклад соискателя заключается в подготовке образцов для структурных исследований, проведении экспериментов, обработке полученных результатов, написании литературного обзора по теме диссертации, в совместной с научным руководителем Л.Л. Мейснер постановке задач диссертации, формулировке выводов и положений, выносимых на защиту, написании статей по теме диссертации.

Апробация работы. Основные результаты, изложенные в диссертационной работе, докладывались и обсуждались на следующих конференциях: IV Евразийская научно-практическая конференция «Прочность неоднородных структур» (Москва, 2008), IV Всероссийская конференция молодых ученых «Физика и химия высокоэнергетических систем» (Томск, 2008,2009, 2010), Открытая школа-конференция стран СНГ «Ультрамелкозернистые и наноструктурные материалы» (Уфа, 2008), II Международная научная школа-семинар «Современные метода ана-

лиза дифракционных данных (дифракционные методы для нанотехнолошй)» (Великий Новгород, 2008), 9 th International Conference on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows (Томск, 2008), V Международная конференция «Фазовые превращения и прочность кристаллов» (Черноголовка, 2008), Международная конференция по физической мезомеханике, компьютерному конструированию и разработке новых материалов (Томск, 2009), Третья Всероссийская конференция по наноматерпалам «НАНО-2009» (Екатеринбург, 2009), The Third International Conference «Deformation & Fracture of Materials and Nanomaterials» (Москва, 2009), X Китайско-Российский Симпозиум «Новые материалы и технологии» (Китай, 2009).

Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 32 печатных работах, включающих 6 статей в российских и зарубежных журналах, входящих в перечень ВАК, 26 в сборниках трудов и материалов российских и международных конференций.

Структура н объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, выводов; всего 195 страниц, в том числе 77 рисунков, 22 таблицы и список цитируемой литературы из 253 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во Введении показана актуальность темы исследования, сформулированы цели и задачи диссертационной работы, представлены положения, выносимые на защиту, новизна и практическая ценность, описана структура диссертации.

В первом разделе диссертации проведен обзор литературных данных о кристаллической структуре и особенностях формирования структурно-фазовых состояний в сплавах на основе никелида титана. Приведены экспериментальные данные и описание диаграмм состояний двойных и тройных систем на основе Ti, Ni, Mo и Та. Описаны особенности объемного и поверхностного легирования систем Ti-Me, Ni-Me и Ti-Ni-Me, характеристики методов модификации поверхности с использованием потоков заряженных частиц, возможности рентгеноструктурного анализа для исследования тонких пленок и покрытий.

Во втором разделе диссертации поставлены задачи, описаны материалы, способы и режимы магнетронного напыления покрытий и их ионно-лучевой модификации. В качестве материала для исследования выбран сплав Ti49.5N¡50.5 (далее - TiNi). Данный сплав испытывает мартенситные превращения В2<->В19'при температурах М„ =283 К, Мк=261 К, Ан=299 К, Ак=322 К (М„, Мк, А„, Ак - температуры начала и конца прямого и обратного МП, соответственно). На поверхность образцов TiNi методом магнетронного напыления с использованием мишеней из молибдена и тантала были нанесены одно-компонентные покрытия толщиной -200 нм (200Mo/TiNi и 200Ta/TiNi) и =400 им (400Mo/TiNi и 400Ta/TiNi). Образцы с покрытиями толщиной =200 нм в дальнейшем подвергались ионно-лучевым воздействиям с использованием ионов С+, Мо+ и Si+ (доза облучения ~ 0.5-1 х 1017 см"2). Рентгеноструктурные исследования проводили с использованием симметричной и асимметричной схем брэгговской дифракции рентгеновских

лучей. Измерение параметров элементарных ячеек исследуемых фаз проводили по симметричным схемам съемок прецнзнонно с построением экстраиоляцнонпых графиков

параметров решеток от функции л/т = 1| £251^+ £251^], определение размеров областей

5П10 в )

когерентного рассеяния и мнкродеформаций 2-го рода методом аппроксимаций, измерение величии микродеформаций н напряжений 1-го рода методом <«щ2ч/» [3].

В третьем разделе представлены результаты изучения структурно-фазовых состояний в поверхностных слоях систем «покрытие/основа» непосредственно после осаждения покрытий. Показано, что общим для структуры материала образцов с покрытиями из молибдена и тантала, сформированных магнетронным осаждением в одинаковых режимах обработки, является то, что на рентгеновских дифракционных картинах практически не наблюдалось других фаз кроме фазы В2 материала подложки ("П№) и ОЦК фазы материала покрытия (далее: ОЦК-Мо или ОЦК-Та) (Рисунок 1).

400Та/ТМ

V - Т1г№

0-В2 ♦ - ОЦК-Та (533) (200)

100 110 120 20, град

100 110 2©, град

Рисунок 1 - Фрагменты рентгенограмм, полученных на образцах 400Мо/"П№ и 400Та/"П№. Симметричная схема рентгеновских съемок, СоК„-излучение

Проведена количественная оценка толщины однокомпонентных металлических слоев и прилежащих к покрытию слоев сплава Тц^Мли в композициях Мо/"П№ и Та/"П№, участвующих в формировании рентгеновских дифракционных картин. Проведенные расчеты показали, что при симметричной схеме съемок в создании дифракционной картины от образцов с покрытиями участвуют не только слои из материала покрытия, но и более глубокие слои материала основы. При оценке толщины слоя материала основы учитывали потерн излучения, поглощенного вышележащим слоем покрытия. Установлено, что в асимметричных схемах съемок при угле скольжения а=3° дифракционная картина в образцах с покрытиями из молибдена представляет собой суперпозицию дифракционных картин от покрытия из молибдена (толщиной 20СМ00 им) и нижележащего слоя "П№ толщиной 200-Н30 им, в то время как в образцах с покрытиями из тантала - в основном дифракционную картину от покрытия из тантала. Таким образом, изменяя угол скольжения можно проводить рентгеноструктурные исследования струк-

турно- фазовых состояний, соответствующих различной толщине поверхностных слоев композиций «покрытие/основа».

Исследование закономерностей изменения структурных состояний основных фаз в образцах сплава Т1495№50.5 с покрытиями из молибдена и тантала проводили путем анализа параметров решеток ОЦК фаз покрытий и В2 фазы никелида титана. В качестве эталонного значения параметра элементарной ячейки ОЦК-Мо фазы было взято значение «„„=3.1470x10"10 м [4], а ОЦК-Та фазы - значение а„„=3.3030х10"10 м [4], соответствующие ОЦК структурам однокомпонентных (из молибдена или тантала) материалов в литом состоянии. Согласно детальному рентгеноструктурному анализу образцов с покрытиями из молибдена и тантала, получено, что в поверхностных слоях толщинами от -140 нм до -500 нм, близкими к толщинам покрытий, значения параметра решетки ОЦК фаз покрытий равны Од/„=3.1337х1010 м и ат^З.гВВбхЮ10 м и проявляют тенденцию к увеличению своего значения с увеличением угла скольжения (толщины анализируемого слоя). Параметр решетки фазы ОЦК-Мо при симметричных съемках в образце 200Мо/'П№ составил значение <3,^=3.1603x10"'° м, а параметр решетки фазы ОЦК-Та в образце 200Та/П№ - значение аг„=3,3543х I О"10 м, что намного больше аш. Было сделано предположение, что увеличение параметра решетки ОЦК фаз обусловлено тем, что кроме фаз ОЦК-Мо или ОЦК-Та, характерных для материалов однокомпонентных покрытий, в слоистой системе МоЛП№ присутствует фаза на основе Мо-Т1 с концентрацией титана С-п=40 ат.%, а в композиционной слоевой системе Та/'ГТ№ - фаза на основе Та-0 с концентрацией кислорода С0~13 ат.% (Рисунок 2). Эти фазы располагаются в переходных между покрытием и Т1№-основой слоях протяженностью 100М20 нм, что коррелирует с данными ОЭС-анализа и дифракционных эффектов на рентгенограммах асимметричных съемок в виде появления и закономерного изменения асимметрии профилей рентгеновских линий от фаз, образующих покрытия.

3.170 3.165 а М-Мо 6 Мо-П / 3.170 3.165

^ 3.160 / 3.160

О ■ 3.155 / 3.155

° 3.150 го 3.145 3.150 3.145

3.140 3.140

3.135 у/ 3.135

3.130 3.130

10 8 6 4 2 0 10 20 30 40 50

№ с№, ат.% Мо Ст., ат.% Т1

3.36

-3.34

.3.32

3.30

2 28 .......1.........1.......1...............'•"""•'_______*"• .......'.........'"'г"..............3 28

161412108 6 4 2 0 20 40 60 80 100'

О С0, ат.% Та Ст., ат.% л

Рисунок 2 - Концентрационные зависимости параметров элементарных ячеек ОЦК фаз в системах Мо-№ (а) и Мо-'Л (б), Та-0 (в) и Та-Т1 (г), значения параметров элементарных ячеек фазы ОЦК-Мо для образцов 200МоШ№ (а, б-я) и 400МоЛП№ (а, б - •), 200Та/Т1№ (в, г-я) и 400Та/Т1№ (в, г - •)

Согласно рисунку 2, меньшие значения (по сравнению с эталонным) ащ0 в образцах с покрытиями из молибдена могут соответствовать низколегированной никелем двухком-понеитной фазе на основе Mo-Ni с ОЦК структурой, а меньшие значения параметров пг„, полученные по асимметричным съемкам, могут соответствовать фазе (Та,Ti) с ОЦК структурой. Однако по данным ЭОС-анализа, в слоях, которые соответствуют этим значениям параметров аш и аТа, никеля и тантала не было обнаружено. Следовательно, это предположение не имеет место в действительности.

Выявлено, что в образцах с покрытиями параметр аВ2 увеличивается с приближением к границе раздела «покрытие/основа», а с приближением к более глубоким слоям, сохранившим исходную структуру, его значение приближается к исходному (в образце без покрытия йщ=3.0139хЮ"10 м). Было сделано предположение, что фаза В2 в наружном слое материала-основы имеет трехкомпонентный состав типа TÍ5oNi50-xMex и Ti50-xNÍ50Mex (Me: Мо, Та), атомный объем (П) в которой изменяется по правилу Вегарда-Зена в зависимости от концентрации легирующего элемента (Мо или Та). Из сравнения экспериментально полученных значений объема Í1, приходящегося на один атом, для фазы В2 в слоях сплава TiNi, прилежащих к покрытию из Мо, с рассчитанными по правилу Вегарда-Зена следует, что экспериментальные значения ав2 соответствуют условиям легирования сплава TiNi молибденом преимущественно вдоль квазибинарного разреза Ti5oNÍ5o.xMox в диапазоне концентраций от СМо ~0.2 ат.% до ~2.7 ат.% (Рисунок 3 а). В случае образцов с покрытиями из тантала, экспериментальные значения П для фазы В2 преимущественно ложатся на ветвь, вдоль которой легирование фазы В2 происходит путем замещения атомами тантала атомов

Рисунок 3 - Изменение объема П, приходящегося на один атом, в системе ТСМ-Мо (а)

и ТОИ-Та (б) при условиях: 1 - замещения молибденом (а) или танталом (б) никеля СП$№5о-хМох или Т15о№5о-хТах), 2 - замещения мфшбденом (а) или танталом (б) титана СП5о_х№5оМох или Т150.х№50Тах). Экспериментальные значения О. для фазы В2, полученные при симметричных (□, о) и асимметричных (я, •) рентгеновских съемках с углами скольжения а=3°, а=6°, а=12°. Образцы 200МоЛП№ (а - ■, •) и 400Мо/'П№ (а - □, о), 200ТаЛл№ {б - м, •) и 400ТаШ№ (б - □, о)

"Л СП5(№о.хТах) в диапазоне концентраций СТа -0.14 +-0.17 ат.% (Рисунок 3 б).

Для изучения влияния наличия покрытий на физические свойства композиций Мо/"П№ и ТаЛП№ были измерены и проанализированы закономерности изменения размеров Г) областей когерентного рассеяния (ОКР), связанных с ними микродеформаций (е") и напряжений (а") 2-го рода, а также микродеформаций (е1) и напряжений (о1) 1 -го рода. Расчеты размеров Б, е" и а" для образцов с покрытиями из молибдена в фазах ОЦК-Мо и В2 (в прилежащей к покрытию области) показывают, что в обеих фазах размеры ОКР велики ф>100 нм) (Таблица 1). В то же время, в образцах с покрытиями из тантала ОЦК-Та фаза характеризуется более мелкой структурой с размерами ОКР в диапазоне О-ЗО-И 00 нм. Сопоставление размеров ОКР и величин е" в образцах с покрытиями позволяют предполагать, что эти микродеформации в покрытиях не обусловлены размерами ОКР. В то же время микродеформации решетки е" в приповерхностных областях фазы В2 в образцах с покрытиями оказались малы и сравнимы с е" фазы В2 в образце без покрытий.

Таблица 1 - Значения ОКР, микродеформаций (е") и связанных с ними напряжений 2-го рода (а", в единицах модуля Юнга - Е) в фазе В2, ОЦК-Мо и ОЦК-Та.

Образцы Т1№ (без покрытия), 200МоЛП№, 400МоАП№, 200ТаЛл№ и 400Та/Т1№

Образец ОКР, нм б" а"

В2 Т1№ (исходный) >100 0.0003 Е/3300

200Мо/Т1№ 0.0005 Е/2000

ОЦК-Мо гООМоЛПМ 0.0034 Е/290

400МоЛЖ 0.0047 Е/200

ОЦК-Та 200ТаЛМ 30 0.0089 Е/100

400ТаЛП№ 100 0.0066 Е/150

Расчет упругих напряжений 1-го рода и соответствующих им микродеформаций кристаллической решетки е1 как в ОЦК фазах покрытий, так и в В2 фазе, расположенной в области контакта с покрытием, позволил получить следующую картину распределения деформационных параметров по глубине анализируемого слоя. В образцах с покрытиями из молибдена и тантала характер распределения и знаки компонентов напряжений 1-го рода как в покрытиях, так и в прилежащих к ним слоях фазы В2 одинаков. В направлениях, перпендикулярных поверхности образца, имеют место напряжения растяжения, которые характеризуются микродеформациями е'>0. В направлениях, параллельных поверхности образца, наблюдаются напряжения сжатия, которые характеризуются микродеформациями е'<0. По мере углубления в композицию «покрытие/основа» значения микродеформаций (и напряжений 1-го рода) обоих знаков уменьшаются. При этом описанные изменения происходят плавно в образцах с покрытиями из тантала и молибдена большей толщины и скачком - в образцах с покрытиями меньшей толщины.

Таким образом, детальные исследования структур покрытий и прилежащих к ним

слоев "П№ позволяют построить картину эволюции структуры от покрытия к основному материалу (Рисунок 4). Общими для композиций МоЛП№ и Та/"П№ являются следующие особенности структурного строения: 1) независимо от толщины и элемента покрытия композиции «покрытиеЛП№» характеризуются четырехслойным строением без учета материала основы из сплава "П№; 2) наружный слой представляет собой слой из оксидов и карбидов на основе элемента покрытия, протяженность этого слоя 20+-40 нм; 3) каждый слой,

начиная со второго (от поверх-

20+30 нм

16СЫ50 н:

-120 нм

140+200I

ОЦК,

ОЦК:

ОЦК.

Оксидно-карбидный слой Мо(С,0<20 аг.%), а,,„=3.1400 А

ПОКРЫТИЕ Мо, ядй=3.1430 А

ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ СЛОЙ I (Мо+(-40)ат.%И), л.,,„=3.1600 А

ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ СЛОИ II

ОСНОВА

В2(ОЦК),

■Зп.«=3.0139 А

Рисунок 4 -Схема строения приповерхностной области в композициях «покрытие из молибдена - сплав

ности), имеет индивидуальную структуру на основе ОЦК решетки; 4) промежуточные слои I и II имеют различное происхождение: слой I сформирован на основе материала покрытия, а слой II - на основе никелида титана, т.е. материала, на который наносили покрытие.

Специфическими особенностями, различающими композиции Мо/П№ и ТаГП№, являются: 1) в образцах МоЛП№ промежуточный слой I состоит из фазы с ОЦК структурой на основе Мо-И с концентрацией титана в ней Стг40 ат.%, тогда как в образцах Та/"П№ промежуточный слой представляет собой фазу с ОЦК структурой на основе твердого раствора кислорода в тантале (Та+~13 ат.%0); 2) промежуточный слой II в обоих типах композиций характеризуется упорядоченной структурой В2 с трехкомпонентным составом, а именно в образцах МоЛП№ эта фаза сформирована путем замещения легирующим элементом (Мо) преимущественно атомов никеля, тогда как в образцах Та/П№ - путем замещения легирующим элементом (Та) преимущественно атомов титана.

Сопоставление закономерностей изменения параметров решеток соприкасающихся фаз с одним и тем же типом структуры показывает, что степень «несопряженности» кристаллических структур фаз, сформировавшихся в покрытиях и в наружных слоях сплава на основе Т1№, которую можно оценить параметром | Да| =| а1Юкрытт-ат,\, различна в образцах с покрытиями из молибдена и тантала. В образцах с покрытиями из молибдена она существенно (в ~3 раза) меньше, чем в образцах с покрытиями из тантала. По-видимому, эти различия имеют принципиальное значение для параметров адгезии покрытия на подложке из сплава Т1№, а именно, образцы с покрытиями из молибдена демонстрируют боле высокую адгезионную прочность, чем образцы с покрытиями из тантала.

В четвертом разделе проведен анализ влияния облучения потоками ионов на структурно-фазовые состояния как в покрытиях из молибдена и тантала, так и в прилежащих к ним поверхностных соях никелида титана. Облучению подвергались образцы никелида титана с покрытиями толщиной не более 200 нм. Учитывая, что длина свободного пробега иона зависит от его массы и размеров, для ионно-лучевой обработки были выбраны следующие типы ионов: ионы С и Si (легкие элементы) и ионы Мо (тяжелый элемент). На дифракционных картинах от всех образцов с покрытиями, подвергнутых ионно-лучевой модификации, не наблюдалось появления каких-либо дополнительных рефлексов или существенного увеличения интенсивности вторых фаз (Ti2Ni/TÍ4NbO). Однако, на рентгенограммах от образцов с покрытиями из Мо видно (Рисунок 5), что

ионное облучение приводит к существенному уширению рефлексов фазы ОЦК-Мо и практически не оказывает влияния на профили рентгеновских линий от фазы В2 никелида титана. Данный дифракционный эффект может быть обусловлен уменьшением размеров ОКР и микродеформацией решеток, действующими по отдельности или одновременно. В образцах TiNi с покрытиями из тантала ионное облучение не привело к появлению заметных дифракционных эффектов (D<100 нм). В то же время появляется некоторая асимметрия профилей фазы ОЦК-Та, которая может быть обусловлена появлением текстуры в материале покрытия.

Для анализа изменения структурно-фазового состояния в образцах с покрытиями после ионно-лучевого воздействия, аналогично образцам, не подвергнутым облучению, использовали симметричные и асимметричные схемы съемок. После ионно-лучевой модификации образцов с покрытиями из молибдена и тантала характер зависимостей параметров решеток фаз ОЦК-Мо и ОЦК-Та от толщины анализируемого слоя практически не изменился. Однако, после облучения, независимо от типа иона внедрения, параметры аща и аТа увеличились внутри покрытия и уменьшились в переходном слое I относительно исходных значений од/0 (^/„=3.1603x10"'° м) и ата (а7-о=3.3543х10''° м) до об-

48 49 20, Градус

Рисунок 5 - Фрагменты рентгенограмм, полученных на образцах (200МоЛП№)с+ (я), (200МоЛП№) + (б), (200Мо/™05И+ (в), (200МоЛП№)Мо+ (г) в сравнении с рентгенограммой образца 200МоЛП№ без обработок (—). Симметричная схема рентгеновских съемок, СоКа-излучение

50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550

Ь, нм

лучения, а значения параметра аю в поверхностном слое сплава в образцах с покрытиями увеличились, по сравнению с его значениями до облучения (Рисунок 6). Выявлено, что «степень несоответствия» решеток ОЦК-Мо и В2, которая может быть измерена величиной |Да| = (аЛ,„-ям), уменьшается после ионно-лучевых обработок независимо от типа выбранного иона. Анализ изменения параметра |До| = {о/(1-аЯ2), характеризующего «степень несоответствия» решеток фаз ОЦК-Та и В2 в результате ионно-лучевой обработки, показывает, что после облучения ионами кремния |До| становится больше, чем до облучения, тогда как после облучения ионами Мо этот параметр, по крайней мере, не возрастает. Учитывая химические свойства тантала, который часто используется в качестве материала геттера, поглощающего кислород, можно предположить, что увеличение параметра |Да| обусловлено растворением кислорода и углерода в материале покрытия и формировании фазы на основе системы Та-О.

Таким образом, полученные в работе данные показывают, что для обеспечения плавного изменения параметров структуры от характерных для материа-Рисунок б - Изменение параметров решеток ла покрытия к характерным для мате-фаз ОЦК-Мо (а) и В2 (б) в зависимости от риала основы необходимо, во-первых, толщины Ь для образцов 200Мо/Ш1 (.) шить содержание легких элемен.

после ионно-лучевого облучения ионами

С+ (•), Мо+ (Д), вГ с дозой 0.5х 10 см (а) и с тов (кислорода, углерода) в материалах дозой 1*0П см2 (о) покрытия и переходных слоях и, во-

вторых, увеличить значение параметра решетки фазы В2 в наружном слое материала основы, например, специальным выбором легирующего элемента и, предшествующей осаждению, имплантацией этого элемента в поверхностные слои никелида титана.

Выявлено, что после различных видов ионно-лучевой обработки в образцах с покрытиями из молибдена размер ОКР уменьшается от характерного 0>100 нм для образцов до облучения, до 5-^50 нм. Исключение составляет случай облучения этих образцов ионами кремния дозой 0.5х 10)7 см'2. В то же время после облучения ионными пучками образцов с покрытиями из тантала, размеры ОКР в которых до облучения были

5 3.016

О

О 3.014

т— +

га

3.012 3.010 3.008

■ гООМо/ТМ

• +С

а +5Ю5 г

о +Э11 ¡}:.

Д +Мо

200

600 800 1), НМ

1000 1200

малы н составляли 0=30 нм, дальнейшей фрагментации структуры покрытия не наблюдалось. Выявлено, что в образцах с покрытиями после и до облучения наблюдается корреляция между размерами ОКР и величинами микродеформаций в", а именно, меньшим значениям I) соответствуют большие значения е". Можно предположить, что увеличение мшфодсформацип решетки пли вызывающих ее напряжений второго рода е" обусловлено увеличением плотности границ раздела, сопровождающейся фрагментацией исходной структуры в результате нонно модификации.

В работе проведен детальный анализ мпкродеформации решеток е1 основных фаз покрытии и В2, связанной с напряжениями первого рода (с1) в образцах с нонно-моднфнцнронаииымн покрытиями из молибдена и тантала (Рисунок 7). Сопоставление данных, полученных для образцов с покрытиями до и после облучения показало, что ион-пая модификация пе приводит к заметному изменению микродеформации кристаллических решеток как фаз ОКЦ-Мо п ОЦК-Та, которые подвергались непосредственному облучению (Рисунок 7, а-г, линия / и 3), гак и фазы В2 вблизи контактирующей с покрытиями области (Рисунок 7, п-?, линия 2 и 4). Однако, после облучения образцов с покрытиями из молибдена попами углерода пли молибдена, наблюдается смена знаков у компонент деформации (напряжения) п В2 фазе в направлениях, перпендикулярном и параллельном к плоскости

0.010

(200МоГП1\11)+5Ю5 5

-0.010

О 100 200 300 400 500 600 700 800 0 100 200 300 400 500 600 700 800

0 010

0.005

0.000

-0.005

(200МоГПМ1)

+Мо

0 ОМоГП NI 1

4

-0.010

О 100 200 300 400 500 600 700 800 0 100 200 300 400 500 600 700 800

и, нм

И, нм

Рисунок 7 - Распределение мпкродеформаций е'+ (•, А, линии 1 и 2) и е1. (о,Д, линии 3 и 4) в фазах ОЦК-Мо (*,о) и В2 (А.Д), связанных с напряжениями 1-го рода, по глубине от поверхности в образцах (200МоАШ1)+с (а), (200Мо/таО+!5Ю5 (б), (200МоЛ1№)+м° (в)

и (200МоАП№)+5;||(г)

поверхности образца (Рисунок 7, а и в). А именно, до облучения вблизи границы раздела с покрытием фаза В2 испытывала напряжения растяжения в направлении, перпендикулярном к границе раздела (или поверхности) и, соответственно, напряжения сжатия - в параллельных к поверхности плоскостях. После облучения в этой области фаза В2 испытывает напряжения сжатия в направлении, перпендикулярном к границе раздела и, соответственно, напряжения растяжения - в параллельных к поверхности плоскостях.

Важной, на наш взгляд, закономерностью, обнаруженной в работе, является взаимная связь между микродеформациямн 1-го и 2-го рода, которая заключается в следующем. В тех случаях, когда в образцах существуют сравнительно большие деформации е", средние значения деформации е1 также имеют более высокие значения по сравнению с минимальным уровнем этих деформаций, которые наблюдаются как в образцах без покрытий, так и в образцах сразу после осаждения этих покрытий. Учитывая, что область действий напряжений 2-го рода ограничена размерами отдельных зерен, а область действий напряжений 1-го рода - размерами образца, можно предположить, что в формировании полей упругих напряжений наблюдается иерархия, заключающаяся в том, что суперпозиция полей упругих напряжений внутри отдельных зерен формирует интегральные поля упругих напряжений в полном объеме этого материала.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Показано, что при использовании магнетронного метода создания на поверхности никелида титана однокомпонентных покрытий из молибдена и тантала формируются поверхностные композиции из ОЦК-фаз на основе осаждаемого химического элемента и компонентов сплава-основы в виде последовательности слоев:

- для композиций Мо/Т1№

Слой I {из фаз на основе Мо(С,0<20ат.%)}=> Слой 2 {из фазы ОЦК-Мо, СМо~100 ат.%} => Слой 3 {из фазы (Мо+~40ат. %Т1)} => Слой 4 {из трехкомпонентоной В2 фазы Т1(№,Мо)} => { исходная фаза В2 сплава Т1№}

- для композиций ТаЛл№:

Слой 1{ из фаз на основе Та(С,0<Юат.%)}=> Слой 2 {из фазы ОЦК-Та, Смок80-90 ат.%} => Слой 3 {из фазы (Та+~13ат. %0)} => Слой 4 {из трехкомпонентоной В2 фазы (Т1,Та)№} => { исходная фаза В2 сплава Тл№}

2. Обнаружено, что размеры ОКР, описывающие тонкую структуру основных фаз покрытий, зависят не от режимов магнетронного осаждения, а от осаждаемого химического элемента. В покрытиях из тантала эти размеры в ~3 раза меньше, чем в покрытиях из молибдена. Корреляция этих соотношений со значениями микродеформаций кристаллических решеток фаз ОЦК-Мо и ОЦК-Та, обусловленных напряжениями 2-го рода, указывает на то, что именно размеры ОКР оказывают влияние на уровень остаточных напряжений внутри отдельных зерен.

3. Установлено, что в композициях Mo/TiNi и Ta/TiNi имеют место градиенты упругих напряжений 1-го рода. Основные фазы покрытий, независимо от их толщины, находятся в состоянии однородного растяжения в направлении, перпендикулярном к плоскости поверхности, и сжатия - в плоскостях, параллельных поверхности. Значения соответствующих микродеформацпй монотонно уменьшаются в указанных направлениях. Это способствует лучшему сопряжению друг с другом структур ОЦК фаз, принадлежащих разным слоям.

4. Обнаружено, что после облучения образцов с покрытиями происходит уменьшение размеров ОКР и увеличение значений микродеформаций е" в основных фазах покрытий, что может быть обусловлено увеличением плотности границ раздела при внут-ризеренной фрагментации исходной структуры в результате ионной модификации.

5. Выявлена взаимная связь между величинами микродеформаций 1-го и 2-го рода в основных фазах, сохраняющаяся даже после их ионной модификации: большим значениям е" соответствуют и большие средние значения е1. Это указывает на существование иерархии полей упругих напряжений, а именно - интегральные поля упругих напряжений в полном объеме материала формируются путем суперпозиции полей упругих напряжений внутри отдельных зерен.

6. Показано, что при переходе от слоя к слою в композициях Mo/TiNi и Ta/TiNi для обеспечения плавного изменения параметров атомно-кристаллических структур основных фаз слоев необходимо, во-первых, уменьшить содержание легких элементов (кислорода, углерода) в слоях и, во-вторых, увеличить значение параметра решетки фазы В2 в наружном слое сплава на основе TiNi, например, специальным выбором и предшествующей осаждению имплантацией легирующего элемента в его поверхностные слои.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Дементьева М.Г, Мейснер Л.Л., Миронов Ю.П., Лотков А.И. Рентгенодифракци-онные исследования никелида титана с наноструктурными пленками из Мо на поверхности // Перспективные материалы. Специальный выпуск (7), июнь 2009, 98-102 с.

2. Лотков А.И., Мейснер Л.Л., Сергеев В.П., Прозорова Г.В., Нейман A.A., Дементьева М.Г. Адгезионная прочность и физико-химические свойства покрытий из молибдена и тантала для Никелида титана // Деформация и разрушение. - 2009. - №5. С. 26-31.

3. Мейснер Л.Л., Лотков А.И., Сергеев В.П., Дементьева М.Г., Миронов Ю.П., Прозорова Г.В., Нейман A.A. Структурно-фазовые состояния в поверхностных слоях никелида титана с покрытиями из Мо // Деформация и разрушение. - 2009. -№6.С.32-36.

4. Meisner L.L., Lolkov А.1., Dementyeva M.G., Koval N.N., Ivanov Ju.F., Gudimova E.Ju. Influence of the pulsed electron beam impacts on the structural-phase conditions synthesized in the TiNi surface layers alloyed by Molybdenum // Rare Metals. Spec.Issue, Oct. 2009. -V. 28-361-363 pp.

5. Мейснер JI.Л., Лотков А.И., Нейман A.A., Мейснер С.Н., Дементьева М.Г., Прозорова Г.В. Структура поверхностных слоев и свойства никелида титана с покрытиями из молибдена и тантала // Материя поведения. ~ 2009. -№12. С. 29-40.

6. Мейснер Л.Л., Дементьева М.Г., Гудимова Е.Ю. Исследование нано- и субмикрокристаллических градиентных состояний на поверхности TiNi, синтезированных электронно-лучевой обработкой // Изв. вузов. Физика. - 2009. - № 12/2. - С. 80-84.

7. Dementyeva M.G., Meisner L.L., Lotkov A.I., Mironov Y.P. X-ray diffraction studies of the molybdenum thin films magnetron-sputtered on the TiNi alloy surface // 9 th International Conference on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows: Proceedings. Russia, Tomsk: Publishing house о the IAO SB RAS, 2008. 183-185 pp.

8. Дементьева М.Г., Мейснер Л.Л. ,Миронов Ю.П., Лотков А.И., Прозорова Г.В. Нейман A.A. Структурно-фазовые состояния в поверхностных слоях никелида титана с тонкопленочными покрытиями // Прочность неоднородных структур: Тез. докл. IV-й Евразийской науч.-практ. конф. 8-10 апреля 2008 г. - Россия, Москва, 2008. - С. 163.

9. Дементьева М.Г, Мейснер Л.Л., Миронов Ю.П., Лотков А.И., Прозорова Г.В., Нейман A.A. Рентгенодифракциониые исследования никелида титана с наноструктур-иыми пленками из Мо и Та на поверхность // Ультрамелкозернистые и наноструктурные материалы: Тезисы докладов Открытой школы-конференции стран СНГ 4-9 августа 2008 г. - Россия, Уфа, 2008. - С. 67.

10. Дементьева М.Г, Миронов Ю.П., Мейснер Л.Л., Лотков А.И. Рентгенодифракци-онные исследования структурных состояний в приповерхностных слоях никелида титана с покрытиями из тантала и молибдена // Современные методы анализа дифракционных данных (дифракционные методы для нанотехнологии): Сб. материалов второй международной научной школы-семинара 1-5 сентября 2008 г. - Россия, Великий Новгород, 2008.-С. 88-89.

11. Мейснер Л.Л., Лотков А.И., Нейман A.A., Мейснер С.Н., Прозорова Г.В., Дементьева М.Г. Структура поверхностных слоев и свойства никелида титана с металлическими покрытиями из молибдена и тантала // Фазовые превращения и прочность кристаллов: сб. тез. V Международной конференции 17-21 ноября 2008г. - Россия, Черноголовка, 2008. - С. 197.

12. Мейснер Л.Л., Лотков А.И., Нейман A.A., Мейснер С.Н., Дементьева М.Г., Прозорова Г.В., Никонова И.В. Формирование и исследование слоистых наноструктур с высокой биосовместимостью для металлических материалов // НАНО-2009: Сб. тезисов Третьей Всероссийской конференции по наноматериалам 20-24 апреля 2009 г. - Россия, Екатеринбург,2009.-С. 516-517.

13. Дементьева М.Г., Мейснер Л.Л. Рентгеновские исследования структурно-фазовых состояний в поверхностных слоях композиций «покрытие (Мо или Та)/подложка TiNi» // Про-

блемы механики: теория, эксперимент и новые технологии: Тез. докл. VII Всероссийской конференции молодых ученых 25-28 мая 2009 г. - Россия, Новосибирск, 2009, - С. 64-66.

14. Дементьева М.Г., Гудимова Е.Ю., Мейснер Л.Л. Рентгеновские исследования на-ноструктурных состояний модифицированных ионными пучками покрытий никелида титана из молибдена // Тезисы докладов Международной конференции по физической мезомеханике, компьютерному конструированию и разработке новых материалов, 7-11 сентября 2009 г., Томск, Россия. - Томск: ИФПМ СО РАН, 2009. - С. 324-325.

15. Дементьева М.Г., Мейснер Л.Л., Лотков А.И., Гудимова Е.Ю. Влияние ионно-лучевых воздействий иа структуру и свойства никелида титана с наноструктурными покрытиями из Мо //Второй Международный форум по НАНОТЕХНОЛОГИЯМ «Rusna-notech»: Сб. тезисов участников Международного конкурса научных работ в области наиотехнологий 6-9 октября 2009 г. - Россия, Москва, 2009. - С. 389-391.

16. Дементьева М.Г., Мейснер Л.Л., Гудимова Е.Ю. Исследование нано- и субмикрокристаллических градиентных состояний на поверхности TiNi, синтезированных электронно-лучевой обработкой // «Физика и химия наноматериалов»: Сб. материалов II Международной школы-конференции молодых ученых 12-16 октября 2009 г. - Россия, Томск,2009.-С. 42-45.

17. Гудимова Е.Ю., Мейснер Л.Л., Дементьева М.Г. Рентгеновские исследования структурно-фазовых состояний в поверхностных слоях никелида титана, сформированных в результате электронно-пучковых воздействий // Студент и научно-технический прогресс: Материалы XLVII международной научной студенческой конференции 10-14 апреля 2010 г. - Россия, Новосибирск, 2010. - С. 278.

18. Дементьева М.Г., Мейснер Л.Л., Гудимова Е.Ю. Структура поверхностных слоев никелида титана с покрытиями из молибдена, полученная электронно-пучковой обработкой // Физика и химия высокоэнергетическпх систем: Сб.материалов VI Всероссийской конференции молодых ученых 14-17 апреля 2010 г. - Россия, Томск, 2010.-С.66-69.

Список цитированной литературы:

1. Ryhanen J. Biocompatibility evaluation of nickel-titanium shape memory metal alloy / J. Ryhanen. - Oulun Yliopisto, 1999. - 118 pp.

2. Мейснер Л.Л. Механические и физико-механические свойства сплавов на основе никелида титана с тонкими поверхностными слоями, модифицированными потоками заряженных частиц: Автореферат дне. д-ра ф.-м. наук. - Томск: ТГУ, 2004. - 32с.

3. Genzel Ch. X-ray residual stress analysis in thin films under grazing incidence - basic aspects and applications // Materials Science and Technology. - 2005. - V. 21. - Nol. -P.10-18.

4. Миркин Л. И. Справочник по рентгеноструктурному анализу поликристаллов. - М: Гос. изд-во физ. - мат. литературы, 1961. - 863 с.

Подписано в печать 31.05.2010 г. Формат 60x84/16. Гарнитура Тайме. Усл. печ. л. 1,12. Тираж 100 экз.

Отпечатано в ИФПМ СО РАН 634021. г. Томск, пр. Академический. 2/4

Введение ^

1 Структура и свойства сплавов на основе никелида титана

1.1 Диаграммы состояния системы Ть№: структура и свойства

1.1.1 Параметры структуры В2-фазы в Тл№

1.1.2 Вторичные фазы

1.1.3 Низкотемпературные мартенситные фазы

1.1.4 Термоупругие мартенситные превращения в сплавах на основе Тл№ и их связь с физико-механическими свойствами

1.2 Принципы объемного легирования, фазовые диаграммы сплавов на основе Тл и N1, системы: Т1-Ме, №-Ме и Т1-№-Ме

1.2.1 Системы Тл-Ме

1.2.2 Системы М-Ме

1.2.3 Системы Ть№-Ме

1.3 Принципы поверхностного легирования и методы модификации поверхности металлов и сплавов

1.3.1 Методы магнетронного напыления покрытий

1.3.2 Ионно-лучевая модификация поверхности

1.4 Проблемы и возможности рентгеноструктурного анализа при исследовании материалов с покрытиями

Постановка задачи

2 Материалы, поверхностные обработки и методы рентгеноструктурных исследований

2.1 Составы сплавов, мишеней для магнетронного напыления и ионно-лучевой модификации

2.2 Методы поверхностных обработок, режимы нанесения покрытий и облучения ионными пучками 48 2.2.1 Режимы и условия магнетронного напыления покрытий

2.2.2 Режимы ионно-лучевой обработки образцов с покрытиями

2.3 Использование различных геометрических схем отражения рентгеновских лучей для исследования структуры поверхностных слоев

2.4 Измерение параметров элементарных ячеек исследуемых фаз

2.5 Определение размеров областей когерентного рассеяния и микронапряжений 2-го рода методом аппроксимаций

2.6 Измерение величин микродеформаций и напряжений 1-го рода методом «бш2^»

2.7 Оценка толщины эффективно рассеивающего слоя в образцах ни-келида титана с однокомпонентными покрытиями

3 Рентгеноструктурные исследования структурно-фазовых состояний поверхностных слоев сплава Тц^Т^о.з с покрытиями из молибдена и тантала

3.1 Дифракционные эффекты на рентгенограммах от образцов сплава Т149.5№5о.5 с покрытиями из молибдена и тантала

3.2 Количественная рентгеновская оценка толщины однокомпонент-ных металлических слоев и прилежащих к покрытию слоев сплава Тцэ.з^зо.э в композициях Мо/Тл№ и Та/П№

3.3 Параметры решеток ОЦК фаз материалов покрытий в образцах сплава И^.зМбо.з с покрытиями из молибдена и тантала

3.4 Закономерности изменения параметра решетки фазы В2 в образцах сплава Тц9.5№5о.5 с покрытиями из молибдена и тантала

3.5 Области когерентного рассеяния и микродеформации.решеток фаз ОЦК-Мо, ОЦК-Та и В2 в образцах сплава Т149.5№5о.5 с покрытиями

3.6 Закономерности формирования градиентных структур на основе ОЦК решетки в композиционных системах «покрытие/основа» на поверхности никелида титана

4 Влияние облучения потоками ионов на структурно-фазовые состояния в покрытиях из Мо и Та и прилежащих к ним слоях сплава Тц^Мзо^

4.1 Дифракционные эффекты на рентгенограммах от образцов сплава Т149 5N150.5 с покрытиями из молибдена и тантала, модифицированными ионными пучками

4.2 Закономерности изменения параметров решеток основных фаз в образцах сплава на основе TiNi с покрытиями из молибдена и тантала, модифицированными ионными пучками

4.3 Области когерентного рассеяния и микродеформации решеток фаз ОЦК-Мо, ОЦК-Та и В2 после ионно-лучевого воздействия

Выводы

Актуальность темы диссертации

Первые сведения о существовании интерметаллического соединения Т1№ вблизи эквиатомного состава были опубликованы в 30-е гг. [1] прошлого века, хотя его активное изучение начинается значительно в начале 60-х годов после обнаружения в нем эффектов памяти формы и сверхэластичности. Позднее, многочисленные исследования природы термоупругих мартенситных превращений и, обусловленных ими свойств сверхпластичности и памяти формы ни-келида титана [2-24], привели к созданию целого класса сплавов на его основе, нашедших практическое применение, в том числе в медицине [25-35].

При использовании сплавов на основе никелида титана в медицине на первый план выдвигается проблема создания защитных покрытий, которые, одновременно, препятствовали бы выходу ионов металлов в биосреду, не приводили к уменьшению эффектов сверхпластичности или памяти формы, и обладали бы высокими параметрами адгезии, коррозионной стойкости, биосовместимости. В то же время, для увеличения адгезии покрытия с подложкой, необходимо чтобы слои с различным химическим составом не имели резко выраженных границ раздела между собой. Наиболее привлекательным для решения такой сложной задачи представляется метод магнетронного напыления покрытий [36-40], использование которого в комплексе с ионно-лучевыми поверхностными обработками [41-72] обеспечивает формирование однородных покрытий с заданными химическим составом и толщиной.

Нанесение покрытия на металлы и сплавы, а также модификация их различными методами (ионно-, электронно-лучевая и др. обработки) приводят к легированию приповерхностных слоев этих материалов. Отмечалось, что легирующие элементы по-разному влияют на критические параметры, тип и последовательность мартенситных превращений в сплавах на основе титана [73-88]. При легировании ТТ№ молибденом или танталом можно ожидать сохранения В2 структуры, если атомы Мо или Та будут замещать атомы N1 или Тл в пределах концентраций, соответствующих областям гомогенности В2 фазы на диаграммах состояний Т1-№-Мо [89-96] и Тк№-Та [96-100].

Модификация поверхности никелида титана потоками заряженных частиц (ионы, электроны), в свою очередь, может приводить к изменению структурно-фазовых состояний в его поверхностных слоях [69]. Известно [7, 12-13, 17-23], что структура и свойства поверхностных слоев могут оказывать заметное влияние на объемные физико-механические свойства сплавов на основе "П№. В течение последних 10-15 лет ведутся интенсивные исследования взаимосвязи структурно-фазовых состояний, элементного состава, уровня внутренних напряжений в поверхностных слоях сплавов на основе никелида титана в зависимости от методов и условий их синтеза или модификации облучением. [69, 101105]. Накопленные экспериментальные данные показывают, что сформированные неравновесные состояния в приповерхностных областях материалов обеспечивают появление у последних новых нетипичных физических, химических, механических свойств [29,65-66,69].

Известно, что лучевые воздействия на поверхность материалов являются причиной возникновения полей внутренних упругих напряжений, локализованных в приповерхностных слоях [106]. Анализ характера распределения этих полей, количественная оценка их уровня и выявление механизмов релаксации имеют важнейшее значение, поскольку в зонах действия этих полей изменяются механические свойства (пластические свойства, хрупкость, усталостная прочность, твердость).

Очевидно, что наиболее строгая оценка уровня индуцированных внутренних напряжений и процессов, связанных с их релаксацией, возможна при использовании прямых структурных методов исследования без разрушения объекта исследования, таких как рентгеноструктурный анализ (РСА) [107-116]. В то же время, несмотря на хорошо развитые теоретические принципы и методы оценок упруго-напряженных состояний в материалах [119-123], решение этой задачи методами РСА является нетривиальным, требует прецизионного подхода, как к условиям получения дифракционных картин, так и их последующему анализу. В случае, когда объектом исследования является материал с градиентом структурно-фазовых состояний, эта задача еще более усложняется [121-123]. Цель работы'.

Изучение структурно-фазовых состояний в поверхностных слоях никели-да титана с однокомпонентными покрытиями из молибдена и тантала, полученными магнетронным осаждением и модифицированными потоками ионов углерода, кремния, молибдена.

Для достижения цели работы были сформулированы следующие задачи:

1. Провести детальные рентгеновские исследования структурных состояний фаз, образующих однокомпонентные покрытия из металлов - молибдена и тантала и основы из сплава Т149.5№50.5; изучить закономерности изменения основных параметров атомно-кристаллических структур в покрытиях, переходных и прилежащих к ним слоях никелида титана.

2. Изучить влияние воздействий ионными пучками средних энергий на структурно-фазовые состояния и закономерности изменения атомно-кристаллических параметров структур основных фаз, характеризующих покрытия и приграничные слои никелида титана.

3. Изучить закономерности формирования упруго-напряженных состояний фаз в сплаве Т149,5№50.5 с покрытиями из молибдена и тантала субмикронной толщины и влияния на них ионно-пучковых воздействий.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Композиции «покрытие-основа» Мо/Т1№ и Та/П№, полученные методом магнетронного осаждения металлов (Мо, Та), состоят из нескольких, последовательно расположенных слоев, которые характеризуются одинаковым ОЦК-типом решетки основных фаз и атомно-кристаллическими параметрами, изменение которых при переходе от слоя к слою соответствует лучшему сопряжению кристаллических решеток фаз, образующих покрытия и материал-основу.

2. Ионная модификация не изменяет принцип организации поверхностных слоевых структур и объемное соотношение основных фаз в композициях «покрытие/основа» Мо/Т1№ и Та/П№, однако приводит к измельчению (фрагментации) структуры покрытий, а также изменению уровня остаточных напряжений 1 и 2— го рода преимущественно внутри материала покрытия, практически не затрагивая материал-основу (никелид титана).

3. В слоевых композициях Мо/Т1№ и Та/П№, полученных магнетронным осаждением, возникают градиентные поля остаточных упругих напряжений, соблюдается иерархия в их формировании - интегральные поля упругих напряжений в полном объеме материала (напряжения 1 рода) формируются путем суперпозиции полей упругих напряжений внутри отдельных зерен (напряжений 2 рода). Ионно-лучевое воздействие приводит к понижению среднего уровня остаточных напряжений или даже изменению знака компонентов этих напряжений.

Научная новизна

1. Построена картина эволюции атомно-кристаллической структуры при переходе от покрытий из молибдена и тантала, сформированных методом маг-нетронного осаждения, к прилежащим к ним слоям материала из никелида титана.

2. Обнаружено, что фаза В2 в наружном слое сплава ИМ в результате взаимодействия с материалом покрытия из Мо или Та характеризуется не двух-компонентным, а трехкомпонентными составами Т1М-Мо или Т1№-Та. В образцах Мо/Т1№ эта фаза сформирована путем замещения легирующим элементом (Мо) преимущественно атомов никеля, тогда как в образцах Та/П№ эта фаза сформирована путем замещения легирующим элементом (Та) преимущественно атомов титана.

3. Выявлена взаимная связь между значениями размеров областей когерентного рассеяния, микродеформациями, обусловленными напряжениями первого и второго рода в ОЦК фазах материалов покрытий и основы, возникающих как после осаждения покрытий, так и после их последующей ионной модификации. Показано существование иерархии в формировании полей упругих напряжений 1-го и 2-го рода.

Научная и практическая значимость работы

Разработанный подход для исследования градиентных структур, базирующийся на использовании комплекса современных методов РСА с применением дифрактометрических схем съемок с изменением угла скольжения рентгеновского пучка, позволяет провести одновременно:

- прецизионные исследования структурно-фазовых состояний в слоях, расположенных на различной глубине от поверхности;

- сделать количественную оценку величины микродеформации кристаллической решетки, обусловленной напряжениями 1-го или 2-го рода, вызванных способом осаждения покрытий и их последующей ионной модификацией.

Обнаруженные и детально исследованные эффекты фрагментации структуры покрытий, позволяют рекомендовать применение ионных пучков средних энергий для формирования в поверхностном слое нано- и субмикрокристаллической структуры.

Разработанные методы рентгеноструктурного анализа многослойных систем могут быть использованы в научно-исследовательских учреждениях и на физических факультетах университетов для проведения исследований, выполнения курсовых и дипломных работ.

Комплексные исследования, основные результаты которых представлены в диссертационной работе, проводились в рамках Г/б проектов 3.6.2.1. (2007—2009), 3.6.2.2. (2007-2009), № Ш.20.2.1. (2010-2012); комплексных интеграционных проектов СО РАН №91 (2007-2008), №2.3 (2007-2008), № 12.7(2007-2008), №57 (2009-2011); государственного контракта № 02.523.11.3007 (2007-2009).

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех разделов, выводов; всего 195 страниц, в том числе 77 рисунков, 22 таблицы и список цитируемой литературы из 253 наименований.

выводы

1. Показано, что при использовании магнетронного метода создания на поверхности никелида титана однокомпонентных покрытий из молибдена и тантала формируются поверхностные композиции из ОЦК-фаз на основе осаждаемого химического элемента и компонентов сплава-основы в виде последовательности слоев:

- для композиций Мо/Т1№

Слой 1 {из фаз на основе Мо(С,0<20ат.%)}=> Слой 2 {из фазы ОЦК-Мо, Смо*Ю0 ат.%} => Слой 3 {из фазы (Мо+~40ат. %ТГ)} => Слой 4 {из трехком-понентоной В2 фазы Т1(№,Мо)} => { исходная фаза В2 сплава Т1М1}

- для композиций Та/ПМ:

Слой 1{ из фаз на основе Та(С,0<10ат.%)}=> Слой 2 {из фазы ОЦК-Та, Смо~80-90 ат.%} => Слой 3 {из фазы (Та+~13ат. %0)} Слой 4 {из трехком-понентоной В2 фазы (Ti,Ta)Ni} => { исходная фаза В2 сплава TiNi}

2. Обнаружено, что размеры ОКР, описывающие тонкую структуру основных фаз покрытий, зависят не от режимов магнетронного осаждения, а от осаждаемого химического элемента. В покрытиях из тантала эти размеры в ~3 раза меньше, чем в покрытиях из молибдена. Корреляция этих соотношений со значениями микродеформаций кристаллических решеток фаз ОЦК-Мо и ОЦК-Та, обусловленных напряжениями 2-го рода, указывает на то, что именно размеры ОКР оказывают влияние на уровень остаточных напряжений внутри отдельных зерен.

3. Установлено, что в композициях МоЛл№ и Та/П№ имеют место градиенты упругих напряжений 1-го рода. Основные фазы покрытий, независимо от их толщины, находятся в состоянии однородного растяжения в направлении, перпендикулярном к плоскости поверхности, и сжатия — в плоскостях, параллельных поверхности. Значения соответствующих микродеформаций монотонно уменьшаются в указанных направлениях. Это способствует лучшему сопряжению друг с другом структур ОЦК фаз, принадлежащих разным слоям.

4. Обнаружено, что после облучения образцов с покрытиями происходит уменьшение размеров ОКР и увеличение значений микродеформаций в" в основных фазах покрытий, что может быть обусловлено увеличением плотности границ раздела при внутризеренной фрагментации исходной структуры в результате ионной модификации.

5. Выявлена взаимная связь между величинами микродеформаций 1-го и 2-го рода в основных фазах, сохраняющаяся даже после их ионной модификации: большим значениям в11 соответствуют и большие средние значения в1. Это указывает на существование иерархии полей упругих напряжений, а именно -интегральные поля упругих напряжений в полном объеме материала формируются путем суперпозиции полей упругих напряжений внутри отдельных зерен.

6. Показано, что при переходе от слоя к слою в композициях Мо/ТТ№ и Та/ТТ№ для обеспечения плавного изменения параметров атомно-кристаллических структур основных фаз слоев необходимо, во-первых, уменьшить содержание легких элементов (кислорода, углерода) в слоях и, во-вторых, увеличить значение параметра решетки фазы В2 в наружном слое сплава на основе ТТ№, например, специальным выбором и предшествующей осаждению имплантацией легирующего элемента в его поверхностные слои.

1. Lawes F., Wallbaum H.J. Crystal Chemistry of Titanium Alloys // Naturwissenschaften, 1939.-V. 27.-No. 3.-P. 674-681.

2. Корнилов И.И. Титан. Источники, составы, свойства, металлохимия и применение. М.: Наука. - 1975. - 310 с.

3. Никелид титана и другие сплавы с эффектом «памяти» / Корнилов И.И., Белоусов O.K., Качур E.B. -М.: Наука, 1977. 180 с.

4. Хачин В.Н., Гюнтер В.Э., Монасевич Л.А., Паскаль Ю.И. Безгистерезисные эффекты «памяти формы» в сплавах на основе TiNi // ДАН СССР, 1977. Т. 234. - №5. -С. 1059-1064.

5. Чернов Д.Б., Паскаль Ю.И., Гюнтер В.Э., Монасевич Л.А. О множественности структурных переходов в сплавах на основе TiNi // ДАН СССР, 1979. Т. 247. - №4. -С. 854-868.

6. Монасевич Л.А., Паскаль Ю.И. Превращение "мартенсит-мартенсит" в никелиде титана//ФММ, 1980.-Т. 49. -№4.-С.813-817.

7. Лотков А.И., Гришков В.Н., Анохин С.В., Кузнецов A.B. Влияние старения на температуру начала мартенситного превращения в интерметаллиде TiNi // Известия ВУЗов, Физика. 1982. -№ 10. - С. 11-16.

8. Сивоха В.П., Савиннов A.C., Воронин В.П. и др. Мартенситные превращения и эффект памяти формы в сплавах системы Tio.sNio.s-xPdx // ФММ. 1983. - Т.53. - Вып. З.-С. 542-546.

9. Паскаль Ю.И. Квазиравновесное описание мартенситных состояний // Изв. Высших учебных заведений. Физика. 1985. - №5 - С.41-53.

10. Хачин В.Н. Мартенситная неупругость сплавов // Изв. Высших учебных заведений. Физика. 1985. - №5 - С.88-103.

11. Лихачев В.А. Эффекты памяти формы. Проблемы и перспективы // Изв. Высших учебных заведений. Физика. 1985. — №5 - С.21-40.

12. Лотков А.И., Гришков В.Н. Никелид титана. Кристаллическая структура и фазовые превращения.// Изв. вузов. Физика. 1985. - Т. 27.- №5.- С. 68 - 70.

13. Гришков В.Н., Лотков А.И. Мартенситные превращения в области гомогенностиинтерметаллида TiNi//ФММ. 1985.-Т.60.-В.2. - С. 351 -355.

14. Хунджуа А.Г., Захарова М.И. Сорокин А.В. Мартенситное превращение в легированном никелиде титана // Металлофизика. 1986. - Т.8. - №2. - С.38-42.

15. Сивоха В.П., Хачин В.Н. Мартенситные превращения и эффект памяти формы в сплавах системы TiNi-TiAu // ФММ. 1986. - Т.62. - Вып. 3. - С. 530-540.

16. Tadaki Т., Otsuka К., Shimizu К. Shape memory alloys // Ann. Rev. Mater. Sci. -1988-V.18.-P. 25-45.

17. Лотков А.И., Гришков В.Н. Мартенситные превращения в Ti-Ni сплавах после отжига//Известия ВУЗов, Физика. 1989.-№ 2. - С. 106-112.

18. Сплавы с эффектами памяти формы / К. Ооцука, К. Симидзу, Ю. Судзуки и др./ Под ред. Фунакубо X.: Пер. с японского. М.: Металлургия, 1990. - 224 с.

19. Хачин В.Н., Пушин В.Г., Кондратьев В.В. Никелид титана. Структура и свойства. -М: Наука, 1992. 161 с.

20. Otsuka К., Wayman С.М. Shape memory materials. Cambridge University Press, Cambridge. 1998. - 284 p.

21. Пушин В.Г., Кондратьев В.В., Хачин В.Н. Предпереходные явления и мартенситные превращения. Екатеринбург: УрО РАН, 1998. -С.368.

22. Otsuka К., Ren X. Physical metallurgy of Ti-Ni-based shape memory alloys// Progress in Materials Science 2005 - V.50 - P. 511-678.

23. Tadaki Т., Shimidzu K. Review of studies on crystal structure of shape memory alloys //Mem. Inst. Sci. Ind. Pes. Osaka Univ., 1984. V.41. - P. 37-55.

24. Meisner L.L, Sivokha V.P. / Effect of applied stress on the shape memory behavior of TiNi-based alloys with different consequences of martensitic transformations // Physica B. -2004.-Vol.344.-P.93-98.

25. Сплавы с памятью формы в медицине / В.Э. Гюнтер, В.В. Котенко, М.Э. Миргазизов, В.К. Поленичкин, И.А. Витюгов, В.И. Итин, Р.В. Зиганыпин, Ф.Т. Темерханов. Томск: Изд-во Том. Ун-та, 1980. - 208 с.

26. Гюнтер В.Э., Котенко В.В., Поленичкин В.К., Итин В.И. Применение сплавов с памятью формы в медицине // Изв. Высших учебных заведений. Физика. 1985. - №5 - С.127-132.

27. Wang К. The use of titanium for medical applications in the USA // Mat. Science and Engineering. 1996. - V. 213 A. - P. 134- 200.

28. Rack H.J. and Qazi J.I. Titanium alloys for biomedical applications // Mat. Science & Engineering. 1996. - V. 26 C. - P. 1269-1302.

29. Ryhanen J. Biocompatibility evaluation of nickel-titanium shape memory metal alloy / J. Ryhanen. Oulun Yliopisto, 1999. - 118 pp.

30. Meisner L.L., Sivokha V.P. / Physical and biochemical principles of the application of TiNi-based alloys as shape memory implants // Shape Memory Implants (ed,: Yahia L.). -Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg. -2000. -352p.

31. Журавлев B.H., Пушин В.Г. Сплавы с термомеханической памятью и их применение в медицине Екатеринбург: УрО РАН, 2000. - 150 с.

32. Johnson A.D., Martynov V. and Gupta V. Applications of shape memory alloys: advantages, disadvantages, and limitations // Proc. SPIE. 2001 - V.4557. - P. 341 -351.

33. Никелид титана. Медицинский материал нового поколения / В.Э. Гюнтер, В.Н. Ходоренко, Ю.Ф. Ясенчук и др. Томск: Изд-во МИЦ, 2006. - 296 с.

34. Федоров А.В., Колеров М.Ю., Рудаков С.С., Королев Н.А. Применение нанотехнологически структурированного никелида титана в медицине // Хирургия. -2009-№2. С. 71-74

35. Narayan R. (ed.) Biomedical Materials. Springer Science+Business Media, 2009. -P. 41-81.

36. Данилин Б.С., Сырчин В.К. Магнетронные распылительные системы. М.: «РАДИО И СВЯЗЬ», 1982. - 72 с.

37. Musil J., Poulek., Dusek V. Adhesion of thin films prepared by reactive d.c. magnetron sputtering // Czech. J.Phys. 1984. - V.34. - P. 597-600.

38. Musil J. Physical and Mechanical Properties of Hard Nanocomposite Films Prepared by Reactive Magnetron Sputtering. Nanostructural coatings. - Springer New York, 2006. -P. 407-463.

39. Christie D.J. Fundamentals of high power pulsed magnetron sputtering Visualization of mechanisms for rate reduction and increased ion fraction //Czech. J. Phys., 2006. V. 56. - P. 93-97.

40. Bogaerts A., Kolev I., Buyle G. Modeling of the magnetron discharge. Reactive Sputter Deposition. - Springer Berlin Heidelberg, 2008. - V.109. - P. 61-130.

41. Модифицирование и легирование поверхности лазерными, ионными и электронными пучками / Под ред. Дж.М. Поута, Г.Фоти, Д.К.Джекобсона. Перевод с англ. под ред. A.A. Углова. М.: Машиностроение, 1987. - 424 с.

42. Фундаментальные вопросы ионной имплантации: (материалы III Всесоюзной школы, 17-23 июня 1985 г. Алма-Ата) Алма-Ата: Наука, 1987. -236 с.

43. Погребняк А.Д., Ремнев Г.Е., Чистяков С.А., Лигачев А.Е. Модификация свойств металлов мощными ионными пучками // Известия ВУЗов. Физика. 1987. - №1. -С.52-65.

44. Ионная имплантация и лучевая технология /Под ред. Вильямса Дж.С., Поута Дж.М. Пер. с англ. Под общ. ред. О. В. Снитько. Киев: Наукова Думка. -1988.-360с.

45. Белый A.B., Карпенко Г.Д„ Мышкин Н.К. Структура и методы формирования износостойких поверхностных слоев. М.: Машиностроение, 1991. - 208 с.

46. Быковский Ю.А., Неволин В.Н., Фоминский В.Ю. Ионная и лазерная имплантация металлических материалов. М.: Энергоатомиздат, 1991. - 240 с. - ISBN 5-28303921-8.

47. Комаров Ф.Ф. Эффекты высокоэнергетической ионной имплантации в металлы // Изв. Высших учебных заведений. Физика. 1994. - Т.37. - №5. - С. 23-40.

48. Тюменцев А.Н., Коротаев А.Д., Бугаев С.П. Закономерности структурно-фазовых превращений в металлических сплавах при высокодозной ионной имплантации // Изв. Высших учебных заведений. Физика. 1994. - Т.37. - №5. - С. 59-71.

49. Шулов В.А. Влияние ионной имплантации на химический состав и структуру поверхностных слоев жаропрочных сплавов // Изв. Высших учебных заведений. Физика. 1994.-Т.37. - №5.-С. 72-91.

50. Шаркеев Ю.П., Диденко А.Н., Козлов Э.В. Дислокационные структуры и упрочнение ионно-имплантированных металлов и сплавов // Изв. Высших учебных заведений. Физика. 1994. - Т.37. - №5. - С. 92-108.

51. Коротаев А.Д., Тюменцев А.Н. Аморфизация металлов методами ионной имплантации и ионного перемешивания // Изв. Высших учебных заведений. Физика.- 1994.-№8.-С. 3-30.

52. Peraud S., Villechaise P., Mendez J., Delafond J. Influence of thin coatings deposited by a dynamic ion mixing technique on the fatigue life of TITANIUM ALLOYS // J. Mater. Sci. 1999 - V. 34 - P. 1003-1008.

53. Бойко В.И., Валяев А.Н., Погребняк А.Д. Модификация металлических материалов импульсными мощными пучками частиц // УФН. 1999. - Т.169. - №11. -С. 1243-1271.

54. Грибков В.А., Григорьев Ф.И., Калин Б.А., Якулгин B.JI. Перспективные радиационно пучковые технологии обработки материалов. - М.: Круглый год, 2001.- 528 с.

55. Komarov A. F. The Simulation of Two-Beam High-Dose Ion Implantation into Solid Targets // Technical Physics. 2001 - V. 46 - P. 1465-1469.

56. Meisner L.L., Sivokha V.P., Lotkov A.I., Derevyagina L.A. Surface morphology and plastic deformation of the ion-implanted TiNi alloy // PHYSICA B, 2001. V. 307. - P. 251 -257.

57. Pelletier H., Muller D., Mille P., Grob J.J. Effect of high energy argon implantation into NiTi shape memory alloy // Surface & Coatings Technology. 2002 - V. 158-159 - P. 301 -308.

58. Гугля А.Г., Малыхин Д.Г., Марченко И.Г., Неклюдов И.М. Методические аспекты формирования двухкомпонентных материалов с использованием имплантаци-онно-стимулирующей технологии // Металлофизика и новейшие технологии. 2002. -Т.24. - №9. С.1295-1304

59. Легостаева Е.В. Закономерности формирования градиентных микро- и мезо-структур при трении и их роль в изнашивании ионно-имплантированных сталей: Кандидат, дис. д-ра ф.-м. наук. Томск, 2003. - 248 с.

60. Meisner L.L., Sivokha V.P., Lotkov A.I. and Barmina E.G. Effect of the ion implantation on shape memory characteristics // J. Phys. IV France, 2003. V. 112. — P. 663-666.

61. Диденко A.H., Шаркеев Ю.П., Козлов Э.В., Рябчиков А.И. Эффекты дальнодействия в ионно-имплантированных металлических материалах. — Томск: Изд-во НТЛ, 2004. 328 с.

62. Мейснер Л.Л. Механические и физико-химические свойства сплавов на основе никелида титана с тонкими поверхностными слоями, модифицированными потоками заряженных частиц // Физическая мезомеханика. 2004. - №7 - 4.2 - С. 169-172.

63. Ионно-лучевая и ионно-плазменная модификация материалов: Монография / К.К. Кадыржанов, Ф.Ф. Комаров, А.Д. Погребняк, B.C. Русаков, Т.Э. Туркебаев. М.: Изд-во МГУ, 2005.-640 с.

64. Лотков А.И., Мейснер Л.Л., Гришков В.Н. Сплавы на основе никелида титана: ионно-лучевая, плазменная и химическая модификации поверхности // Физика металлов и металловедение. 2005. - Т.99. - №5. - С. 66-78.

65. Nastasi M., Mayer J.W. Ion Implantation and Synthesis of Materials. Springer: Verlag Berlin Heidelberg, 2006. - 257 p.

66. Курзина И.А., Божко И.А., Калашников М.П., Сивин Д.О., Степанов И.Б., Шаркеев Ю.П., Козлов Э.В. Структурно-фазовое состояние поверхностных слоев никеля, имплантированных ионами титана // Изв. РАН. Сер. Физ. 2006. - Т.70. - №4. С. 591-592.

67. Schmidt В. Nanostructures by ion beams // Radiation Effects & Defects in Solids. -2007-V. 162-No. 3-4-P. 171-184.

68. Shalnov K.V., Koukhta V.K., Uemura К., Ito Y. and Bryukhov V.V. Materials modification with heavy ions implantation // 9 th International Conference on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows: Proceedings. Russia, Tomsk:

69. Publishing house о the IAO SB RAS, 2008. P. 439-443.

70. Погребняк А.Д., Братушка С.Н., Маликов JI.B., Левинтант Н., Ердыбаева Н.К., Плотников С.В., Гриценко Б.П. Влияние высоких доз ионов N*, N++Ni+, Mo'VW* на физико-механические свойства TiNi // ЖТФ. 2009. - Т.79. - №5. - С. 65-72.

71. Корнилов И.И., Пыляева Е.Н. Система Ti-Ni-Ta // Журнал неорганической химии. 1958. - Т.З. - № 3. - С. 673.

72. Гибало И.М. Аналитическая химия ниобия и тантала. М: «Наука», 1967 - 177 с.

73. Никелид титана и другие сплавы с эффектом «памяти» / Корнилов И.И., Белоусов O.K., Качур Е.В. М.: Наука, 1977. - 180 с.

74. Федотов С.Г., Башанова Н.Н., Жебынева Н.Ф.Влияние легирования на температурный интервал мартенситного превращения никелида титана// Изв.АН СССР. Металлы. 1981. - №4. - С.147-148.

75. Сивоха В.П., Савиннов А.С., Воронин В.П. и др. Мартенситные превращения и эффект памяти формы в сплавах системы Tio.5Nio.5-xPdx // ФММ. 1983. - Т.53. - Вып. З.-С. 542-546.

76. Лихачев В.А., Кузьмин С.Л., Каменцева З.П. Эффект памяти формы. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1987. - 210 с.

77. Danilenko V. М., Prima S. В., Kartuzova L N., et al. Complex investigation of the system titanium-molybdenum-nickel, in: Present-Day Problems of Materials Science, Institut Problem Materialovedeniya AN Ukrainy, Kiev, 1993. 126-144 pp.

78. Cheng Xiulan, Xu Dong, Chen Jian, Cai Bingchu, Ding Guifu Effect of microstructure of TiNi-Si diaphragm on thermal-actuating performance // Proc. SPIE. 2001 - V.4601. - P. 147-152.

79. Nam Т., Chung D., Noh J., Lee H. Phase transformation behavior and wire drawing properties of Ti-Ni-Mo shape memory alloys //J. Mat. Sci., 2001. -No.36. P. 4181-4188.

80. Tae-Hyun Nam, Dae-Won Chung, Ji-Soon Kim, Seung-Baek Kang. Phase transformation behaviors and shape memory characteristics of Ti-Ni-Mo alloys // Materials Letters. -2002 V.55 - P.234-239.

81. Tae-Hyun Nam, Dae-Won Chung, Hee-Woo Lee, Jae-Hoon Kim, Mi-Seon Choi. Effect of the surface oxide layer on transformation behavior and shape memory characteristics of Ti-Ni and Ti-Ni-Mo alloys // J. Mater. Sci. 2003 - V. 38 - P. 1333-1338.

82. Дементьева М.Г. Николаев A.A. Сплавы Ti5oNi50-x.yCuxMoy/ Структурно-фазовые состояния и механические свойства // Материалы Всероссийской научной конференции молодых ученых "Наука. Технологии. Инновации." 8-11 декабря 2005 г. Новосибирск, с. 99-101.

83. Сплавы никелида титана с памятью формы. 4.1. Структура, фазовые превращения и свойства / Под ред. В.Г. Путина. Екатеринбург: УрО РАН, 2006. - 438 с.

84. Дементьева М.Г./ Система Ti-Ni Си. Сплавы с эффектом памяти формы Ti(Ni50-x-yCuxMoy) // Сборник материалов X Российской научной студенческой конференции "Физика твердого тела". 4-6 мая 2006 г. Россия, Томск, с. 44-46.

85. Клопотов А.А., Ясенчук Ю.Ф., Абзаев Ю.А., Дементьева М.Г., Козлов Э.В., Потекаев А.И., Солоницина Н.О. Система Ti-Ni. Кристаллогеометрические особенности // Известия высших учебных заведений. Физика. 2008. - №3. С.7 - 17.

86. Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов. Т 2. Пер. с англ. / Под ред. Новикова Н.Н., Рогельберга H.JI. М.: Гос. Научно-техническое изд-во литературы по черной и цветной металлургии, 1962 . - 500 с.

87. Структуры двойных сплавов: Справочник / Ф Шанк. М.: Металлургия, 1973. -760 с.

88. Predel В. Li-Mg Nd-Zr. - Springer Vertag, 1997. - V. 5H.

89. Коллингз Е.В. Физическое металловедение титановых сплавов: Пер. с англ. / Под ред. Веркина Б.И., Москаленко В.А. М.: Металлургия, 1998. - 224 с.

90. Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник: В 3 т.:Т.З. Кн.2 / Под общ. Ред. Н.П. Лякишева. М.: Машиностроение, 2000. - 448 с.

91. Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник: В 3 т.:Т.З. Кн.1 / Под общ. Ред. Н.П. Лякишева. — М.: Машиностроение, 2001. 872 с.

92. Franke P., Neuschutz and Scientific Group Thermodata Europe. Binary Systems. Part.4.: Binary Systems from Mn-Mo Y-Zr - Springer Berlin Heidelberg, 2006. - V.19B4.

93. Prima S.B., Semukhin B.S. Homogeneity ranges of the MeNi3 phase in the Ti-Ni-Mo system // Poroshkovaya Metallurgiya, 1983. No. 11. - P. 65-68.

94. Еременко B.H. Многокомпонентные сплавы титана. Киев: Изд. Академии наук Украинской ССР, 1962. - 110 с.

95. Eremenko V.N., Tret'yachenko L.A., Prima S.B., and Semenova E.L. Constitution diagrams of titanium-nikel-groups IV-VIII transition metal systems // Poroshkovaya Metallurgiya. 1984. - No.8. - V.260 - P.46-55.

96. Kanchibhotla S., Munroe N., Kartikeyan T. Amorphization in Ni-Ti-Ta system through mechanical alloying // J Mat. Sci., 2005. P. 1845-1852.

97. Du Yong, Xu Honghui, Zhou Yichun, Ouyang Yifang, Jin Zhanpeng. Phase equilibria of the Ni-Ti-Ta system at 927 °C // Materials Science and Engineering. 2007 - V. 448 - P. 210-215.

98. Shabalovskaya S. On the nature of the biocompatibility and on medical applications of NiTi shape memory and superelastic alloys // Bio-Medical Materials and Engineering. -1996.-V.6.-267-289.

99. Shabalovskaya S.A. Physicochemical and biological aspects of Nitinol as a biomaterial // International Materials Review. 2001. - V.46. - 233-250.

100. Shabalovskaya S.A. Surface, corrosion and biocompatibility aspects of Nitinol as an implant material // Bio-Medical Materials and Engineering. 2002. -V.12. - 69-109.

101. Методы исследования материалов: Структура, свойства и процессы нанесения неорганических покрытий./ Тушинский Л.И., Плохов A.B., Токарев А.О., Синдеев В.И. -М.: Мир, 2004.-384 с.

102. Желдак М., Курдюмов Г., Протопопов А. О рентгенографическом определении остаточных напряжений // Заводская Лаборатория 1934. - № 3. С. 631-640.

103. Китайгородский А.И. Рентгеноструктурный анализ. М.: ГИТ-ТЛ, 1950. 651 с.

104. Блохин М.А. Физика рентгеновских лучей. М: Гос., Изд-во Технико-теоретической литературы, 1957. - 518 с.

105. Уманский Я.С. Рентгенография металлов. М.: Металлургииздат, 1961. - 496 с.

106. Миркин Л. И. Справочник по рентгеноструктурному анализу поликристаллов. -М: Гос. изд-во физ. мат. литературы, 1961. - 863 с.

107. Масальский Т.Б. Структура твердых растворов // Физическое металловедение. Под ред. Р. Кана. М.: «Мир», вып.1., 1967. - С. 83-88.

108. Уманский Я.С. Рентгенография металлов и полупроводников. М.: Металлургия, 1969.-496 с.

109. Савицкая Л.К. Методы рентгеноструктурных исследований: Учебное пособие. — Томск: ТГУ, 2003. 258 с.

110. Теоретический расчет рентгенограммы поликристалла: Описание работы по курсу «Рентгеноструктурный анализ» / Сост.: Т.В. Панова, В.И.Блинов.; Омск: Омск, гос. ун-т. Омск, 2004. - 20 с.

111. Головчинер Я. М. Вопросы методики определения напряжений II рода и размеров блоков мозаичности // Заводская Лаборатория. 1960. - Т.26. - №4. С. 431-444.

112. Баррет Ч.С., Массальский Т.Б. Структура металлов. М.: Металлургия. - 1984. -500 с.

113. Haiik V.M., Vaessen G.J.H. Residual stress evaluation with X-rays in steels having preferred orientation // Metallurgical transactions A. 1984 - V. 15A. - 1407-1414.

114. Вайнштейн А. А. Методика определения расчетных характеристик микродеформаций в изотропных поликристаллах (обобщающая статья) // Заводская лаборатория. -1998.-№12. С. 32-35.

115. Welzel U., Leoni M. and Mittemeijer J. The determination of stress in thin films; modelling elastic grain interaction // Philosophical magazine. 2003 - V. 83. - No5.- P. 603-630.

116. Genzel Ch. Diffraction stress analysis in thin films and coatings problems, methods and perspectives // J. of Neutron Research. - 2004. - V. 12. - P. 233-241.

117. Genzel Ch. X-ray residual stress analysis in thin films under grazing incidence basic aspects and applications // Materials Science and Technology. - 2005. - V. 21. - Nol. -P.10-18.

118. Матвеева H.M., Козлов Э.В. Упорядоченные фазы в металлических системах -М.: Наука, 1989.-247 с. ISBN 5-02-005894-7

119. Binary alloy phase diagrams / T.B. Massalski, H Okamoto, P.R. Subramanian, L Kacprzak. Materials Park, OH: ASM Internationa editors. - 2nd edition. - vol. 3.1. - 1990. -2874 p.

120. Макаров E.C. Кристаллохимия простых соединений / E.C. Макаров. M.: Изд-во АН СССР, 1947.-200 с.

121. Путин В.Г., Кондратьев В.В., Хачин В.Н. Предпереходные явления и мартен-ситные превращения в сплавах на основе никелида титана // Изв. Высших учебных заведений. Физика. 1985. - №5 - С.5-20.

122. Багаряцкий Ю.А., Носова Г.И., Тагунова Т.В. О кристаллической структуре и природе со-фазы в сплавах титана с хромом // ДАН СССР.-1955.-Т. 105. Вып. 6.- С. 12-25.

123. Козлов Э.В., Мейснер JI.JL, Клопотов А.А., Тайлашев А.С. Неупругость кристаллической решетки накануне структурных фазовых переходов // Изв. Высших учебных заведений. Физика. 1985. - №5 - С. 118-126.

124. Otsuka К. Introduction to the R-phase transition I I Engineering Aspects of Shape Memory Alloys. Butterman-Heinmann, 1990. - P. 36-45.

125. Кузнецов A.B., Гришков B.H., Лотков А.И. Новое фазовое превращение в TiNi? // Металлофизика. 1990. - Т. 12. - №3. - С. 66 - 70.

126. Ильин А.А. Механизмы и кинетика фазовых и структурных превращений в титановых сплавах. М.: Наука, 1994. 304с.

127. Козлов Э.В., Дементьев В.М., Кормин Н.М., Штерн Д.М. Структуры и стабильность упорядоченных фаз. Томск: ТГУ. - 1994. - 247 с.

128. Predel В. Ni-Nb Pt-Zr - Springer Vertag, 1998. - V. 51.

129. Воронин В.И., Найш В.Е., Новоселова Т.В., Пушин В.Г., Сагарадзе И.В./Структуры моноклинных фаз в никелиде титана I. Каскад превращений В2—» В19—> В19' // ФММ. -2000.- Т.89.- №1. С. 16-22.

130. Потекаев А.И., Клопотов А.А., Козлов Э.В., Кулагина В.В. Слабоустойчивые предпереходные структуры в никелиде титана / Под общ. ред. А.И. Потекаева. -Томск: Изд-во НТЛ, 2004. 296 с.

131. Sittner P., Landa М., Lukas P., Novak V. R phase transformation phenomena in thermomechanically loaded NiTi polycrystals.// Mechanics of Materials - 2006 - V.38 - P. 475-492.

132. Особенности структуры и свойств перспективных материалов / Под'общ. ред. А.И. Потекаева Томск: Изд-во НТЛ, 2006. - 392 с.

133. Kim K.S., Jee К.К., Kim W.C., Jang W.Y., Han S.H. Effect of heat treatment temperature on oxidation behavior in Ni-Ti alloy // Materials Science & Engineering. 2007 -V.59-P. 568-276.

134. Лободкж В.А., Эстрин Э.И. Мартенситные превращения. М.: ФИЗМАЛИТ, 2009.-352 с.

135. Варлимонт X., Дилей JT. Мартенситные превращения в сплавах на основе меди, серебра и золота. М.:Наука, 1980. - 206 с.

136. Лихачев В.А. Эффект памяти формы // Соросовский образовательный журнал. -1997-№3. С. 107-114.

137. Nam Т., Chung D., Noh J., Lee H. Phase transformation behavior and wire drawing properties ofTi-Ni-Mo shape memory alloys // J. Mat. Sci., 2001. -No.36. -P. 4181-4188.

138. Невитт M.B. Различные структуры с постоянной стехиометрией. В кН.: Интерметаллические соединения / Пер. с англ. - М.: Металлургия, 1970. - 162 с.

139. Клопотов А.А., Гюнтер В.Э., Дементьева М.Г., Долидчик А.И./ Влияние выделения частиц второй фазы на структурно фазовые состояния в никелиде титана// Фундаментальные проблемы современного материаловедения.№3 - 2005- с.24 - 27.

140. Prokoshkin S.D., Korotitskiy A.V., Gundyrev V.M., Zeldovich V.I. Low-temperature X-ray diffraction study of martensite lattice parameters in binary Ti-Ni alloys // Materials Science & Engineering. 2007 - V.59 - P. 243-260.

141. Scalzo O., Turenne S., Gauthier M., Brailovski V. Mechanical and microstructural characterization of porous NiTi shape memory alloys // Metal. Mat. Transact., 2009. -V.40A. P.2061-2070.

142. Michal G.M., Sinclair R. The structure of TiNi martensite// Acta Met. Cryst. — 1981. — V. B37.-P. 1803-1807

143. Tadaki Т., Wayman C.M. The structure of TiNi // Scr. Met. 1980. - V. 14. - No.8. -P. 911-914.

144. Бычков В.А., Копылов Р.В., Милосердии В.Ю. и др. Влияние облучения гамма-квантами на структурное состояние и характеристики эффекта памяти формы никелида титана//ФММ. 1989. - Т.68. - Вып.З. - С.565-569.

145. Chandra К., Purdy G.R. Observation of thin crystals of TiNi in premartensitic states // J. Appl. Phys., 1968. V. 4. - №5. - P. 2176-2181.

146. Pushin V.G., Valiev R.Z., Zhu Y.T., Gunderov D.V., Kourov N.I., Kuntsevich Т.Е., Uksusnikov A.N., Yurchenko L.I. Effect of severe plastic deformation on the behavior of TiNi shape memory alloys // Mat. Transactions. — 2006 V. 47. - No3- P. 694-697.

147. Лотков А.И., Гришков B.H., Дударев Е.Ф., Гирсова Н.В., Табаченко А.Н. Формирование ультрамелкозернистого состояния, мартенситные превращения и неупругие свойства никелида титана после «аЬс»-пресования // Вопросы материаловедения.-2008.-№1 -С. 161-165.

148. Predel В. Ru-Re Zn-Zr. - Springer Vertag, 1998. - V. 5J.

149. Dobromyslov A. V., Dolgikh G. V., Dutkevich Ya., Trenogina T. L. Phase and Structural Transformations in Ti-Ta Alloys // The Physics of Metals and Metallography, 2009.-V. 107.-No. 5.-P. 502-510.

150. By water K.A., Christian J.W. Martensitic transformations in titanium-tantalum alloys // Phil. Mag. A. 1972. -V. 25A. -P. 1249-1273.

151. Murray, J.L. Phase Diagrams of Binary Nickel Alloys. ASM Internationl: Materials Park, 1991.-300 s.

152. Okamoto H. Mo-Ni (Molybdenum-Nickel) // J Phase Equilibria, 1991. V. 12. - No. 6.-P.703.

153. Chen M.F., Douglass D.L. Effect of some ternary addition on the sulfidation of Ni-Mo alloys // Plenum Publishing Corporation, 1990. P.103-133.

154. Tawancy H.M., Abbas N.M. Effect of long-range ordering on the corrosion properties of an Ni-Mo alloy//J Mat. Sci., 1989.-V. 24.-P. 1845-1852.

155. Мильман Ю.В., Ристик M.M., Гриднева И.В., Лоцко Д.В., Кристанович И, Гончарук В.А. Структура и твердость синтезированных Mo-Ni сплавов // Порошковая металлургия. 1986. - Т.290. - №2. С. 55-59.

156. Li Yan, Wei Songbo, Cheng Xiangqian, Zhang Tao, Cheng Guoan Corrosion behavior and surface characterization of tantalum implanted TiNi alloy // Surface & Coatings Technology. 2008 - V.202- P. 3017 - 3022.

157. Nash A. and Nash P. The Ni-Ta (Nickel-Tantalum) system // Bulletin of Alloy Phase Diagrams, 1984.-V. 5.-No. 3.-P. 259-265.

158. Okomoto H. Ni-Ta (Nickel Tantalum) // J Phase Equilibria, 2000. - V. 21. - No. 5. - 497 p.

159. Бусев А.И. Аналитическая химия молибдена. М: Изд. Академии наук СССР, 1962.- 153 с.

160. Хунджуа А.Г. Введение в структурную физику сплавов с эффектами памяти формы // А.Г. Хунджуа. М.: МГУ, 1991. - 230 с.

161. Коломыцев В.И. Структурные фазовые превращения в сплавах переходных металлов TiNi-Me и Cu-Al-Ме: Автореф. дисс. докт. физ.-мат. наук. — Киев, 1996. 24 с.

162. Шаболовская С.А. Экспериментальное исследование изменения электронной структуры при фазовых превращениях в TiNi: дис. канд. физ.-мат. наук. Томск: ТГУ, 1981 -360 с.

163. Cheng Y. Cai W. Li H. Т. Zheng Y. F. Surface modification of NiTi alloy with tantalum to improve its biocompatibility and radiopacity // J Mater Sci 2006 - V. 41 - P. 4961-4964.

164. Кирюханцев-Корнеев Ф.В., Шевейко A.H., Левашов E.A., Штанский Д.В. Перспективные наноструктурные покрытия для машиностроения // Вопросы материаловедения. 2008. - №2(54). С. 187-201.

165. Zheng Y.F., Lia С., Li С.J., Cai W., Zhao L.C. Surface characteristics and biological properties of paclitaxel-embedding PLGA coatings on TiNi alloy // Materials Science and Engineering. 2006 - V. 438-440 - P. 1119-1123.

166. Muralidhar G.K., Window В., Sood D.K., Zmood R.B. Structural and compositional studies of magnetron-sputtered Nd-Fe-B thin films on Si(100) // J. Mar. Sci., 1998. V. 33. -P. 1349-1357.

167. Liu Y S, Xu D, Jiang В H, Yuan Z Y and Van Houtte P. The effect of crystallizing procedure on microstructure and characteristics of sputter-deposited TiNi shape memory thin films // J. Micromech. Microeng. 2005. - V. 15 - P. 575 - 579.

168. Du Hejun and Fu Yongqing Characterization and MEMS application of sputtered TiNi shape memory alloy thin films // Proc. SPIE. 2001 - V.4601. - P. 138-146.

169. Barshilia H.C., Rajam K.S. Deposition of TiN/CrN hard superlattices by reactive d.c. magnetron sputtering // Bull. Mater. Sci., 2003 V. 26. - No. 2. - P. 233-237.

170. Мейснер Л.Л., Лотков А.И., Сергеев В.П., Дементьева М.Г., Миронов Ю.П., Прозорова Г.В., Нейман A.A. Структурно-фазовые состояния в поверхностных слоях никелида титана с покрытиями из Мо // Деформация и разрушение. 2009. - №6. С. 32-36

171. Мейснер Л.Л., Лотков А.И., Нейман A.A., Мейснер С.Н., Дементьева М.Г., Прозорова Г.В. Структура поверхностных слоев и свойства никелида титана с покрытиями из молибдена и тантала // Материаловедение. 2009. - №12. С. 29-40.

172. Dhara S. Formation, Dynamics, and Characterization of Nanostructures by Ion Beam Irradiation // Critical reviews in Solid State and Materials Sciences. 2007. - V.32- P.l-50.

173. Мейснер JI.JI., Сивоха В.П., Лотков А.И., Бармина Е.Г., Гирякова Ю.Л. Пластические свойства сплавов TiNi с тонкими поверхностными слоями, модифицированными облучением // «Материловедение». 2003. - №4. - С. 43 - 47.

174. Грехов М.М. Структурные и текстурные изменения под воздействием ионно-плазменного облучения в сплавах на основе Zr по данным рентгеновского исследования: Кандидат. Автореферат дис. д-ра ф.-м. наук. Москва, 2009. — 24 с.

175. Poon R.W.Y., Yeung K.W.K., Liu X.Y., Chu P.K., Chung C.Y., Lu W.W., Cheung K.M.C., Chan D. Carbon plasma immersion ion implantation of nickel-titanium shape memory alloys // Biomaterials. 2005 - V.26 - P. 2265-2272.

176. Beams and Plasma Flows: Proceedings. Russia, Tomsk: Publishing house о the IAO SB RAS, 2008. P. 265-267.

177. Мейснер JI.JI., Лотков A.M., Сивоха В.П., Турова A.M., Бармина Е.Г. Влияние модификации поверхности и ее структурно фазового состояния на коррозионные свойства сплавов на основе TiNi // Физика и химия обработки материалов. - 2003. -№1. - С. 78-84.

178. Stepanov A. L., Abdullin S. N., Petukhov V. Yu., Osin Yu. N., Khaibullin R. I. and Khaibullin I. B. Formation of metal-polymer composites by ion implantation //Philosophical Magazine Part B. 2000 - V.80. - No 1 - P. 23 - 28.

179. Горелик С.С., Скаков Ю.А., Расторгуев Л.Н. Рентгенографический и электронно-оптический анализ. М.: МИСИС, 1994. - 328 с.

180. Липсон Г., Стипл Г. Интерпретация порошковых рентгенограмм. М.: «МИР», 1972.-384 с.

181. Иверонова В.И., Ревкевич Г.П. Теория рассеяния рентгеновских лучей. М.: Изд. МГУ,1978.-277 с.

182. Бокий Г.Б., Порай-Кошиц М.А. Рентгеноструктурный анализ. М.: Изд. МГУ, 1964.489 с.

183. Порай-Кошиц М.А. Практический курс рентгеноструктурного анализа. М.: Изд. МГУ. 1960. 632 с.

184. Порай-Кошиц М.А. Основы структурного анализа химических соединений. М.: «Высшая школа». 1982.- 151 с.

185. Гинье А. Рентгенография кристаллов. -М.:Физматгиз,1961.-604 с.

186. Кривоглаз М.А. Теория рассеяния рентгеновских лучей и тепловых нейтронов реальными кристаллами. -М.: Физматгиз, 1967.-336 с.

187. Джеймс Р.Д. Оптические принципы дифракции рентгеновских лучей / Перевод с англ. Г,А. Гольдера, И.М. Шаскольской. Под ред. В.И. Ивероновой. М.: Изд. Иностр. Литературы, 1950.-572 с.

188. Сироткин Ю.И., Шаскольская М.П. Основы кристаллофизики. М.: «Наука», 1979.-639 с.

189. Wilson A. J.C. On variance as a measure of line broadening in diffractometry //Proc. Phys. Soc.-1962.-V.80.-P.286-294.

190. Ягодкин Ю.Д. Рентгенографическое исследование структуры поверхностного слоя материалов методом скользящего отраженного пучка // Заводская лаборатория. -1989.-Т. 55.-№2. С. 72-73.

191. Paterson М. S. X-Ray diffraction by face-centered cubic crystals with deformation faults // J. Appl. Phys.-1952.-V.23.-P.805-811.

192. Warren B.E., Averbach B.L. The separation cold-work distortion and particle size broadening in x-ray patterns //J.Appl.Phys.-1952.-V.23.-P.497-512.

193. Van Berkum J.G.M., Delhez R., Keijser Th.H., Mittemeijer E.J. Diffraction-Line broadening due to strain fields in materials: fundamental aspects and methods of analysis //Acta Cryst.-1996.-V.A52.-P.730-747.

194. Langford J.I., A Rapid Method for Analysing the Breadths of Diffraction and Spectral Lines using the Voigt Function //J. Appl. Cryst.-1978.-V.l 1.-P. 10-14.

195. Rietveld H. M. A profile refinement method for nuclear and magnetic structures //J. Appl. Cryst.-1969.-V.2.-P.65-71.

196. Васильев Д. M., Трофимов В. В. Современное состояние рентгеновского способа измерения макронапряжений (обзор) // Заводская лаборатория. 1984. - Т.50. - №7. С.20-29.

197. Коновальцев В.И. Гуляев А.Н., Никитин В.В. Исследование азотирования непосредственно в процессе насыщения // Металловедение и термическая обработка металлов. 1982. - №4. - С. 28 - 33.

198. Дроздова Н.Ф., Евграфов A.A., Назарян Н.Х., Полиэктов Ю.И., Чирков Г.Г. Экспрессивный рентгеновский метод определения толщины покрытия на кристаллической подложке // Заводская лаборатория. 1985. - Т.51. - Вып. 6 - С. 48-50.

199. Колеров О. К., Юшин В. Д., Скрябин В. Г. Рентгеноструктурный метод неразру-шающего контроля послойного исследования поликристаллов // Заводская лаборатория. 1987. - Т.53 - №12. С. 44-49.

200. Куксенова Л. И., Рыбакова Л. М. Рентгеноструктурный и триботехнический методы контроля качества антифрикционных покрытий // Заводская Лаборатория. -1999. -Т.65. -№1. С. 19-25.

201. Куксенова Л. И, РыбаковаЛ. М. Применение рентгеноструктурного метода для послойной оценки качества тонких поверхностных слоев при трении в активных смазочных средах // Заводская лаборатория. 1995. - Т.61. - №11.С. 34-40.

202. Иванов А. Н., Ягодкин Ю. Д. Рентгеноструктурный анализ поверхностного слоя (обзор) // Заводская лаборатория. 2000. - Т.66. - №5. С.24-35.

203. Миронов Ю.П., Мейснер Л.Л., Лотков А.И. Рентгеноструктурные исследования сплавов TiNi с градиентом параметров микроструктуры в поверхностных слоях // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2007. - №2. - С. 63 - 68.

204. Миронов Ю.П., Мейснер Л.Л., Лотков А.И. Структура поверхностных слоев никелида титана, сформированных импульсным электронно-лучевым плавлением // Журнал технической физики. 2008. - Т. 78. - Вып.7 - С. 118- 126.

205. Вишняков Я.Д. Современные методы исследования структуры деформированных кристаллов / Я.Д.Вишняков. М.: Металлургия, 1975. - 160 с.

206. Klaus М., Genzel Ch., Holzschuli Н. X-ray residual stress analysis in CVD multilayer systems: Influence of steep gradients on the line profile shape and symmetry // Z. Kristallogr. Suppl. 2008. - No.27. - P.273-285.

207. Genzel Ch. X-ray stress analysis in presence of gradients and texture // Adv. X-Ray Anal. 2001 - V.44. - P. 247-256.

208. Уманский M.M. Аппаратура рентгеноструктурных исследований. M: Гос. изд-во физ.-мат. литературы, 1960.-348с.

209. Физические величины: Справочник / А.П. Бабичев, И.А. Бабушкина, A.M. Братковский и др. Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. М.: Энергоатомиздат, 1991.- 1232 с.

210. Лотков А.И., Мейснер Л.Л., Сергеев В.П., Прозорова Г.В., Нейман A.A., Дементьева М.Г. Адгезионная прочность и физико-химические свойства покрытий из молибдена и тантала для никелида титана // Деформация и разрушение. 2009. - №5. С. 26-31

211. Дементьева М.Г, Мейснер J1.JL, Миронов Ю.П., Лотков А.И. Рентгенодифракцион-ные исследования никелида титана с наноструктурными пленками из Мо на поверхности // Перспективные материалы, Специальный выпуск (7), июнь 2009. С. 98-102.

212. Миркин Л.И. Рентгеноструктурный контроль машиностроительных материалов: Справочник. -М.: Машиностроение, 1979. 134 с.

213. Milillo F.F., Potter D.I. Interstitial ordering and precipitation in dilute Ta-0 alloys at 100 to 270 // Metallurgical transactions A. 1978 - V. 9A. - P. 283-290.

214. Мейснер Л.Л. Механические и физико-механические свойства сплавов на основе никелида титана с тонкими поверхностными слоями, модифицированными потоками заряженных частиц: Автореферат дис. д-ра ф.-м. наук. Томск: ТГУ, 2004. - 32 с.

215. Томашов Н.Д. Развитие теории структурной электромеханической коррозии металлов и сплавов // Защита металлов. 1986. - Т.22. - №6. - С. 865-878.

216. Сергеев В.П., Федорищева М.В., Сергеев О.В., Воронов А.В. Влияние ионнойбомбардировки на структуру и трибомеханические свойства магнетронных покрытий на основе системы Ti-Al-N// Перспективные материалы. 2006. - №1. - С. 73-78.