КОРОЗІЙНА ТА КОРОЗІЙНО-МЕХАНІЧНА ТРИВКІСТЬ ТИТАНОВИХ СПЛАВІВ, ПОВЕРХНЕВО МОДИФІКОВАНИХ АЗОТОМ З ВИКОРИСТАННЯМ ІОННО-ПЛАЗМОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

Короткий опис

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

ФІЗИКО-МЕХАНІЧНИЙ ІНСТИТУТ ім. Г.В. КАРПЕНКА

На правах рукопису

ВЕСЕЛІВСЬКА ГАЛИНА ГРИГОРІВНА

УДК 620.197:621.78:669.295

КОРОЗІЙНА ТА КОРОЗІЙНО-МЕХАНІЧНА ТРИВКІСТЬ ТИТАНОВИХ СПЛАВІВ, ПОВЕРХНЕВО МОДИФІКОВАНИХ АЗОТОМ З ВИКОРИСТАННЯМ ІОННО-ПЛАЗМОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

05.17.14 – хімічний опір матеріалів та захист від корозії

Дисертація

на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Науковий керівник –

Похмурський Василь Іванович,

доктор технічних наук, професор,

член-кореспондент НАН України

Ідентичність всіх примірників дисертації

ЗАСВІДЧУЮ:

Учений секретар спеціалізованої

вченої ради, д.т.н.                                                                  / Погрелюк І. М. /

Львів – 2012

ЗМІСТ

Вступ......................................................................................................................		5
РОЗДІЛ 1. Іонна імплантація титанових сплавів. стан проблеми та мета ДОСЛІДЖЕНЬ....................................................		10
1.1.	Коротка характеристика титану та його сплавів...................................	10
1.2.	Корозійна тривкість титану та його сплавів у розчинах кислот..........	11
1.3.	Корозійно-механічне зношування титанових сплавів..........................	12
1.4.	Сучасні методи підвищення поверхневої твердості титанових сплавів.......................................................................................................	16
1.5.	Іонне легування........................................................................................	24
1.6.	Вплив іонної імплантації на властивості титанових сплавів…...........	27
1.6.1.	Структура поверхневих шарів іонно-імплантованих титанових сплавів.......................................................................................................	29
1.6.2.	Опір зношуванню та ерозії......................................................................	32
1.6.3.	Опір втомі.................................................................................................	34
1.6.4.	Опір корозії...............................................................................................	35
1.7.	Обгрунтування мети роботи та напрямків досліджень........................	37
РОЗДІЛ 2. МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ................................		40
2.1.	Характеристика досліджуваних матеріалів та корозивних середовищ.................................................................................................	40
2.1.1.	Об’єкти досліджень.................................................................................	40
2.2.	Методика та режими іонної імплантації та осадження нітридних покривів.....................................................................................................	42
2.3.	Методика дослідження будови та властивостей модифікованих поверхонь..................................................................................................	45
2.3.1.	Мікроструктура........................................................................................	45
2.3.2.	Визначення мікротвердості.....................................................................	46
2.3.3.	Рентгеноструктурні дослідження...........................................................	47
2.3.4.	Методика корозійно-електрохімічних випробувань, модернізація випробувального обладнання..................................……………….......	47
2.3.4.1.	Програмно-апаратний комплекс............................................................	48
2.3.4.2.	Програмне забезпечення.........................................................................	49
2.3.5.	Установка та методика випробувань на корозійно-абразивне зношування...............................................................................................	51
2.3.6.	Методика дослідження сплавів на фретинг-втому...............................	52
2.3.7.	Визначення швидкості корозії гравіметричним методом....................	54
РОЗДІЛ 3. ВПЛИВ МОДИФІКУВАННЯ ПОВЕРХНІ ТИТАНОВИХ СПЛАВІВ НА ЇХ СТРУКТУРУ ТА КОРОЗІЙНУ ТРИВКІСТЬ В СЕРЕДОВИЩАХ РІЗНОЇ АГРЕСИВНОСТІ.......................................................		55
3.1.	Вплив режимів імплантування на структуру та фазовий склад титанових сплавів....................................................................................	55
3.1.1.	Структурно-фазовий склад титанових сплавів у вихідному стані...........................................................................................................	55
3.1.2.	Дослідження впливу режимів опромінення іонами азоту титанових спла­вів на їх структурно-фазовий стан та електрохімічні характеристики.........................................................................................	58
3.1.2.1.	Вплив режимів іонної імплантації на структурно-фазовий стан сплаву ПТ-3В............................................................................................	58
3.1.2.2.	Електрохімічна поведінка сплавів у 3%-му розчині NaCl...................	60
3.1.2.3.	Електрохімічна поведінка сплавів у 10%-му розчині HCl...................	62
3.2.1.	Будова та мікромеханічні властивості іонно-імплантованих титанових сплавів та покриву з нітриду титану....................................	65
3.2.2.	Структура багатошарових іонно-плазмових покривів з нітриду титану........................................................................................................	71
3.3.	Корозійно-електрохімічна поведінка поверхнево модифікованих титанових сплавів в агресивних середовищах......................................	76
3.3.1.	Температурно-кінетична оцінка електрохімічної поведінки по­верхнево модифікованих титанових сплавів.........................................	76
3.3.2.	Визначення ефективної енергії активації корозії та анодного розчинення модифікованої поверхні......................................................	80
3.3.3.	Вплив рН 3%-го розчину NaCl на електрохімічну поведінку поверхнево модифікованих азотом та нітридами титану сплавів ТС-5 та ВТ-6.............................................................................................	84
3.3.4.	Вплив поверхневого модифікування на корозійно-електрохімічну поведінку сплаву ВТ-6 в мінеральних кислотах...................................	86
3.3.4.1.	Кінетика електродного потенціалу поверхнево модифікованого титанового сплаву в розчинах кислот....................................................	87
3.3.4.2.	Потенціодинамічні поляризаційні дослідження модифікованих поверхонь сплаву......................................................................................	89
3.4.	Дослідження електрохімічних властивостей багатошарових покривів у середовищах різної агресивності.........................................	99
РОЗДІЛ 4. ВПЛИВ МОДИФІКУВАННЯ ПОВЕРХНІ ТИТАНОВИХ СПЛАВІВ НА ЇХ КОРОЗІЙНО-МЕХАНІЧНЕ РУЙНУВАННЯ........................		105
4.1.	Корозійно-механічне зношування поверхнево модифікованих титанових сплавів.....................................................................................	106
4.2.	Фретинг-втома та корозійна фретинг-втома поверхнево модифікованих титанових сплавів..........................................................	109
4.2.1.	Вплив іонної імплантації на фретинг-втому..........................................	109
4.2.2.	Фретинг-втомна довговічність сплаву ПТ-3В з багатошаровими іонно-плазмовими покривами.................................................................	111
4.2.3.	Фретинг пошкодження поверхонь сплаву ПТ-3В та багатошарових іонно-плазмових покривів.......................................................................	113
ВИСНОВКИ.............................................................................................................		119
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ................................................................		121
ДОДАТОК А.............................................................................................................		135

ВСТУП

Актуальність теми. Титан та сплави на його основі застосовують у різних га­лузях машинобудування, зокрема в авіа- та ракетобудуванні, хімічній, харчовій і ме­дичній промисловостях, через його високу питому міцність, корозійну тривкість та біологічну інертність. Проте за умов тертя вони схильні до налипання та поверхне­вого схоплювання з іншими металами.

Одними з перспективних напрямків підвищення ресурсу деталей, виготов­ле­них з титанових сплавів, є вакуумні іонно-плазмові технології, зокрема імплан­тація азоту та осадження нітридних покривів.

Вагомий внесок у вивчення властивостей модифікованих іонною імплан­тацією та іонно-плазмовими покривами титанових сплавів зробили Гусєва М. І., Мацевітий В. М., Мухін В. С., Смислов А. М., Rinner M., Schmidt H., Boxman R. L. та ін. Дані про імплантовані азо­том титано­ві сплави, які широко використовують у медицині, стосуються зде­більшого їх електро­хімічної пове­дінки в нейтральних та фізіо­логічних розчинах. Недостатньо дослід­женим на сьогодні залишається вплив поверхневого моди­фікування титанових сплавів азо­том на їх корозійну трив­кість у висококонцентрованих роз­чинах мінеральних кис­лот та інших особливо агресивних сере­довищах. Тому дослідження корозійної та корозійно-механічної тривкості модифікованих титанових сплавів є актуальними.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідже­ння за темою дисертаційної роботи виконані у межах держбюджетних науково-дослід­них тем відділу фізико-хімічних методів зміцнення та захисту металів Фізико-меха­нічного інституту ім. Г. В. Карпенка НАН України за відомчим за­мовленням НАН України, в яких автор був виконавцем, такі: “Дослідження ме­ханізму корозійно-механічного руй­нування матеріалів з високою електрохіміч­ною гетерогенністю”, № ДР 01024002665 (2002-2004 рр.); “Вивчення механізму корозії активованих механіч­ними напружен­нями легких сплавів із поверхнево модифікованими шарами та покриттями”, № ДР 0105U004303 (2005–2007 рр.); “Розроблення нових комбіно­ва­них металооксидних покривів для захисту легких сплавів від корозійно-механіч­ного руйнування”, № ДР 0107U004073 (2008–2010 рр.), а також “Оцінка працездатності вакуумно-плазмових покриттів та розробка ре­комендацій щодо підвищення їх дов­говічності за умов корозійного та корозійно-механічного руйнування у межах цільової комплексної програми НАН України “Проблеми ресурсу і безпеки експлуатації конструкцій, споруд та машин (РЕСУРС)”, 2007–2009 рр.

Мета і задачі дослідження. Мета роботи – встановити вплив модифі­ку­вання іонною імплантацією азоту та іонно-плазмовими покривами поверхневих шарів титанових сплавів на їх корозійно-електрохімічну та корозійно-механічну поведінку в середовищах різної агресивності.

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі завдання:

1.       З’ясувати вплив іонної імплантації азоту в псевдо-a та (a+b)-титанові спла­ви на структурно-фазовий стан їх поверхневих шарів.

2.       Встановити характер анодного розчинення моди­фікованої поверхні титано­вих сплавів у слабомінералізованій воді та 3%-му розчині NaCl за температур 20…70°С.

3.       Вивчити особливості корозійної поведінки поверхнево модифікованих тита­но­вих сплавів у висококонцентро­ваних водних розчинах хлоридної та сульфатної кислот.

4.       Оцінити вплив іонної імплантації та нітридного покриву на працездатність титанових сплавів у вузлах контактної взаємодії з урахуванням корозивного середовища.

Об’єкт дослідження – псевдо-a та (a+b)-титанові сплави систем Ti–Al–V марки ПТ-3В та ВТ-6, Ti–Al–V–Zr–Sn марки ТС-5, Ti–Al–V–Mo марки ПТ-5В, по­верхнево модифіковані іонною імплантацією азоту та покривами з нітриду титану.

Предмет дослідження: вплив поверхневих шарів на титанових сплавах, сфор­мованих іонною імплантацією азоту та іонно-плазмовими покривами з нітриду тита­ну, їх структурно-фазовий стан, корозійна тривкість, корозійно-абразивна зносо­тривкість та фретинг-втомна довговічність.

Методи дослідження – оптична мікроскопія, рентгенівський фазовий та мікро­рентгеноспектральний аналіз; електрохімічні методи – кінетика електродного потен­ціалу, потенціодинамічна вольтамперометрія; температурно-кінетичний метод визначе­ння ефективної енергії активації корозійного процесу; гравіметричні дослідження; фретинг-втомні випробування; абразивне та корозійно-абразивне зношування.

Наукова новизна одержаних результатів:

·        Встановлено, що внаслідок імплантації іонів азоту (доза опромінення, D = 2×10¹⁷ іон/см², енергія іонів Е = 30 кеВ; відпал у вакуумі за температури 530°С впро­довж 2 год) відбувається диспергування структури титанових псевдо-α сплаву ТС-5 та (α+β)-сплаву ВТ-6 на глибину ~5 мкм та зменшення параметрів ґратки на 0,2%, що пов’язане з утворенням вакансій у вузлах кристалічної ґратки внаслідок вибивання атомів металу у поверхневих шарах іонами високої енергії.

·        Розраховано ефективну енергію активації корозії іонно-імпланто­ваних азотом титанових сплавів та покриву з нітриду титану в слабомінера­лізованій воді та 3%-му розчині хлориду натрію та встановлено, що швидкість їх анодного розчинення визначається дифузійними процесами на межі розділу метал–середовище.

·        У висококонцентрованих розчинах хлоридної та сульфатної кислот на поверхні титанових сплавів імплантованій азотом та покриву з нітриду титану виявлено однотипний характер протікання корозійних процесів, що свідчить про однакову природу пасивації їх поверхні.

·        Вперше встановлено ефект зниження зношування титанових сплавів у парі метал–абразив у водному розчині хлориду натрію через відведення тепла та утво­рення у зоні контакту оксидів титану, які зменшують мікроприварювання робочих поверхонь.

Практичне значення одержаних результатів.

·        Визначено оптимальний режим імплантації азоту (D = 1...2×10¹⁷ іон/см²,
Е = 30 кеВ; відпал у вакуумі за температури 530°С впродовж 2 год), який забезпечує найвищу корозійну тривкість титанових сплавів, особливо з (a+b)-структурою.

·        Встановлено стабілізовані значення електродних потенціалів у зоні припра­цювання титанових сплавів ТС-5 і ВТ-6 у вихідному стані та після різних обробок – іонної імплантації азоту і осадження покривів з нітриду титану, які можна використати для оцінки корозійно-абразивного пошарового зношу­вання сплавів.

·        Результати досліджень щодо під­вищення довговічності титанових сплавів за умов корозійного та коро­зійно-ме­ханічного руйнування використані ТОВ “Укрспецмаш” (м. Бердянськ) для поліпшення експлуатаційних характер­рис­тик поверхні кришок розподільчих ка­мер та пластин кожухотрубчастих теп­лооб­мінників, а також внутрішньої поверхні відцентрових помп (акт впро­вадження від 23. 03. 2011 р. міститься в додатку).

Особистий внесок здобувача. Основні експериментальні результати та тео­ре­тичні узагальнення, які станов­лять суть дисертації, отримано та сфор­мульовано автором самостійно. В роботах, опублікованих зі співавторами, дисер­танту на­ле­жать: поляризаційні дослідження електрохімічної поведінки модифі­кованих ти­та­но­вих сплавів різного структурно-фазового стану в слабомінералі­зованій воді та 3%-му розчині хлориду натрію за температур 20...70°С і визначення ефективної енергії активації ко­розії та їх анодного розчинення; встановлення мікротвер­дості та дослідже­ння корозійно-абразивного зношування титанових сплавів; електро­хі­мічні дос­лід­ження іонно-імплантованих азотом і бором ти­танових сплавів у роз­чинах хлорид­ної та сульфатної кислот різної концентрації; дослідження ко­розій­но-електро­хі­мічної поведінки багатошаро­вих покривів у середовищах різної агре­сив­ності та їх фретинг-втомної довговічності; металографічні дос­лідже­ння відмінності ко­розійного руйнува­ння вихідних та модифікованих поверхонь та визначе­ння швид­кості корозії у розчинах кислот; з’ясування впливу дози опромі­нення іо­нами азоту на корозійну тривкість (a+b)-титанового сплаву у хлоридо­вмісних середовищах.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації доповідалися на 8-му міжнародному симпозіумі українських інженерів-механіків у Львові (Львів, 2007); VIІ-ій, VIIІ-ій, IX-ій, Х-ій, ХІ-ій Міжнаpодних конфеpенціях-виставках “Пpоблеми коpозії та пpотикоpозійного захисту констpукційних матеріалів” (Львів, 2004, 2006, 2008, 2010, 2012); IV-му, V-му, VІ-му Міжнародних з’їздах з електро­хімії (Харків–Алушта, 2005; Чернівці, 2008; Дніпропетровськ, 2011); Науковій конференції “Львівські хімічні читання” (Львів, 2005, 2011); IV-ій Міжна­родній конференції “Механіка руйнування матеріалів і міцність конструкцій” (Львів, 2009); II-му Міжнародному семінарі “Плазменные и электрон­нолучевые тех­нологии защитных покрытий” (Київ, 2010); Х-ій Міжнародній науково-техніч­ній конференції “Нові конструкційні сталі та стопи і методи їх оброблення для підвищення надійності та довговічності виробів” (Запоріжжя, 2005); Євро­пейському конгресі “EUROCORR” (Фрайбург, 2007; United Kingdom, 2008); Нау­ково-технічній конференції молодих науковців і спеціалістів Фізико-механічного інституту ім. Г. В. Карпенка НАН Украї­ни (Львів, 2003, 2005, 2007, 2009).

У повному обсязі робота доповідалась на науковому семінарі відділу фізико-хімічних методів зміцнення та захисту металів і спеціалізованому семінарі “Корозія. Захист металів від корозії” Фізико-механічного інституту
ім. Г. В. Карпенка НАН України (Львів).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 31 наукову працю, з них 14 статей у фахових наукових виданнях.

Список літератури

ВИСНОВКИ

У результаті виконання дисертаційної роботи вирішено науково-тех­нічне зав­дання, що полягає в обґрунтуванні вибору оптимального режиму імплантації азоту, який, окрім підвищення зносотривкості, забезпечував би найвищу корозійну трив­кість титанових сплавів, та узагальнено теоретико-експеримен­тальні дослідже­ння коро­зійної поведінки поверхнево модифікованих іонною імплантацією та нітрид­ними покривами титанових сплавів у середови­щах різної агресивності. Найважли­віші наукові та практичні результати зведені до наступного:

1.       Встановлено, що вплив дози опромінення іонами азоту на корозійну тривкість псевдо-a та (a+b)-титанові сплави має екстремальний характер. Опти­мальною є доза 2×10¹⁷ іон/см² (з подальшим відпалом у вакуумі за 530°С), яка забезпечує надходження необхідної кількості азоту для утворення стехіомет­ричних нітри­дів, рівномірно розподілених у поверхневому шарі. Зі збільшенням дози опромі­нення підвищується морфологічна неоднорід­ність поверхні і ефективність його знижується.

2.       Встановлено, що в нейтральних розчинах анодне розчинення модифікова­них іонною імплантацією азоту та іонно-плазмовими покривами поверхонь титано­вих сплавів протікає за дифузійним механізмом та є однотипне, що свідчить про однакову природу поверхневих плівок. Найнижчий енергетичний бар’єр мають плівки, сформовані за розчинення неімплантованих сплавів у 3%-му розчині NaCl (найменше значення А_еф).

3.       Іонна імплантація азоту в титанові сплави диспергує структуру їх поверхневих шарів і змінює характер корозійного розтравлювання. Після експо­зиції тита­нових сплавів у 10%-их розчинах HCl і H₂SO₄ впродовж 190 діб на іонно-імплан­тованих сплавах виявлено менш розтравлену по­верхню, тоді як у необроблених сплавах витравленими є цілі зерна та межі зерен, що свідчить про переважаючу корозію в місцях прошарків метастабільної b-фази.

4.       Встановлено, що з підвищенням концентрації сульфатної кислоти в інтер­валі 10…80% корозійна тривкість необроблених та поверхнево модифікова­них спла­вів знижується. Імплантовані азотом сплави в 80%-му роз­чині Н₂SO₄ у 4 рази, а покриви з нітриду титану в 10 разів корозійнотривкіші, ніж необроблений сплав. Найагресивнішою щодо необроблених титанових сплавів є сульфатна кислота, тоді як для модифікованих – хлоридна (10...20%).

5.       Вперше виявлено, що 3%-ий розчин NaCl знижує інтенсивність зношува­ння зразків з титанових сплавів, як у вихідному стані, так і після моди­фікування, порівняно з абразивним зношуванням на повітрі, що пояс­нюється відводом тепла із зони тертя і утворенням в зоні контакту ультрадисперсних оксидів титану, які знижують ймовірність мікропри­варювання кон­тактних поверхонь під час тертя.

6.       Встановлено закономірність зміни потенціалу сплавів після різних обробок з ча­сом і показано, що потенціал вихідних сплавів після тертя зсувається до стабілі­зованого значення від -0,4 до -1,1 В, після іонної імплантації – до 0,6...0,7 В, а для сплавів з покривом ТіN – до -0,5 В. Ці значення потенціалів можна викорис­тати для прогнозування корозійно-абразивного зношування по­верхневих шарів сплавів.

7.       Основні результати теоретичних та експериментальних досліджень праце­здат­ності іонно-імплантованих титанових сплавів і рекомендації щодо підвищення довговічності титанових сплавів за умов корозійного та коро­зійно-механіч­ного руйнування використані ТОВ “Укрспецмаш” (м. Бердянськ) для поліпшення експлуатаційних характеристик поверхні кришок розподільчих камер, пластин кожухотрубчастих теплооб­мінників і внутрішньої поверхні відцентрових помп, виготовлених з титанових сплавів, які працюють в умовах підвищених темпе­ратур та агресивних середовищ і містять абразивні домішки.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1.           Рускол Ю. С. Титановые конструкционные сплавы в химических производствах : справ. изд. / Ю. С. Рускол. – М. : Химия, 1989. – 288 с.

2.           Справочник по электрохимии / [Под ред. А. М. Сухотина]. – Л. : Химия, 1981. - 488 с.

3.           Коррозионная стойкость титана в технологических средах химической промышленности / [Я. М. Колотыркин, В. М. Новаковский, Е. Г. Кузнецова и др.]. – М. : НИИЕЭХИМ, 1982. - С. 4–18.

4.           Томашов Н. Д. Титан и коррозионностойкие сплавы на его основе /
Н. Д. Томашов. – М. : Металлургия, 1985. - 80 с. – (Защита металлов от коррозии).

5.           Сухотин А. М. Электрохимия пассивирующих пленок на металлах /
А. М. Сухотин // 14-е совещание Международного комитета по электро­химической термодинамике и кинетике (Москва, август 1963 г.): материалы совещания. – Москва. – 1963. – С. 1–24.

6.           Kelly E. J. Electrochemical behavior of titanium / E. J. Kelly // Modern aspects of electro­chemistry. – New York-London. – 1982. - № 14. - P. 319-424.

7.           Caprani A. Behaviour of titanium in concentrated hydrochloric acid: dissolution-passivation mechanism / A. Caprani, J. P. Frayret // Electrochimica Acta. – 1979. – Vol. 24, № 8. – Р. 835–842.

8.           Томашов Н. Д. Коррозионностойкие титановые сплавы / Н. Д. Томашов // Коррозия и защита от коррозии. – М. : ВИНИТИ, 1978. - Т. 6. - С. 53-135. – (Итоги науки и техники).

9.           Сухотин А. М. Пассивность титана и электрохимичес­кие свойства Тi₂О₃ /
А. М. Сухотин , Л. И. Тунгусова // Защита металлов. – 1971. – Т. 7, № 6. –
С. 654–659.

10.      Брынза А. П. Коррозионное и электрохимическое поведение титана в смесях минеральных кислот / А. П. Брынза, Л. И. Герасютина, Э. А. Животовский //

Защита металлов. – 1968. – Т. 4, № 5. – С. 488–494.

11.      Уотерхауз Р. Б. Фреттинг-коррозия / Р. Б. Уотерхауз. – Л. : Машино­строение, 1976. – 272 с.

12.      Голего Н. Л. Фреттинг-коррозия металлов / Н. Л. Голего, А. Я. Алябьев,
В. В. Шевеля. – К. : Техника, 1974. – 217 с.

13.      Шевеля В. В. Фреттинг-усталость металлов / В. В. Шевеля, Г. С. Калда. – Хмельницкий: Поділля, 1998. – 299 с.

14.      Hirakava K. Influence of surface residual stresses on the fatigue crack initiation of press-fitted axle assemblies / K. Hirakava // Fretting Fatigue. Proceedings of an International Conference on Fretting Fatigue (April 1993). – Sheffield, United Kingdom: The University of Sheffield, 1993. - Р. 19.

15.      Waterhouse R. B. Effect of material and surface condition on fretting fatigue /
R. B. Waterhouse // Fretting Fatigue. Proceedings of an International Conference on Fretting Fatigue (April 1993). – Sheffield, United Kingdom: The University of Sheffield, 1993. - Р. 33.

16.      Костецкий Б. И. Поверхностная прочность материалов при трении
/ Б. И. Костецкий. - К. : Техника, 1976. - 296 с.

17.      Гаркунов Д. Н. Повышение износостойкости деталей конструкций самолетов / Д. Н. Гаркунов, А. А. Поляков. - М. : Машиностроение, 1974. - 200 с.

18.      Голего Н. Л. О роли электрохимических процессов при фреттинг-коррозии металлов / Н. Л. Голего, А. Я. Алябьев, В. В. Шевеля // Физико-химическая механика материалов. - 1972. - № 5. - С. 9–15.

19.      Дзюб А. Г. Исследование процесса трения в среде нейтрального электролита / А. Г. Дзюб, Ю. М. Коробков, Г. А. Прейс // Проблемы трения и изнашивания. – К. : Техника, 1978. – Вып. 13. – С. 53–57.

20.      Улиг Г. Г. Коррозия и борьба с ней. Введение в коррозионную науку и технику / Г. Г. Улиг, Р. У. Реви; [пер. с англ. под ред. А. М. Сухотина]. - Л. : Химия, 1989. - 456 с.

21.      Горынин И. В. Титан в машиностроении / И. В. Горынин, Б. Б. Чечулин. -
М. : Машиностроение, 1990. – 400 с.

22.      Чечулин Б. Б. Циклическая и коррозионная прочность титановых сплавов /
Б. Б. Чечулин, Ю. Д. Хесин. - М. : Металургия, 1987. - 208 с.

23.      Воробьева Г. Я. Коррозионная стойкость материалов в агрессивных средах химических производств / Г. Я. Воробьева. - М. : Химия, 1975. - 816 с.

24.      Наумов С. А. Исследование сопротивления металлов абразивному изнаши­ванию / С. А. Наумов. - К. : Техника, 1960. - 24 с.

25.      Шевеля В. В. Трибохимия и реология износостойкости / В. В. Шевеля,
В. П. Олександренко. - Хмельницкий : ХНУ, 2006. - 278 с.

26.      Крупина Е. М. Коррозионно-механическое изнашивание: сущность, осо­бен­ности и способы предотвращения / Е. М. Крупина // Защита металлов. – 1983. - Т. 19, № 6. - С. 851–863.

27.      Томашов Н. Д. Защитные металлические и оксидные покрытия, коррозия ме­таллов и исследования в области электрохимии / Н. Д. Томашов. - М.–Л. : Наука, 1966. – 403 с.

28.      Жеглов О. С. Повышение долговеч­ности ограниченно подвижных шарниров в условиях коррозионно-меха­нического изнашивания / О. С. Жеглов,
В. Ю. Соколов, В. М. Кремешный // Трение и износ. - 1982. - Т. 3, № 5. -
С. 850.

29.      Белый А. В. Структура и методы форми­рования износостойких поверхност­ных слоев / А. В. Белый, Г. Д. Карпенко, Н. К. Мышкин. – М. : Машиностроение, 1991. - 208 с.

30.      Изготовление и эксплуатация оборудования из титана / [Г. М. Шеленков,
В. Е. Блащук, Р. К. Мелехов и др.]. – К. : Техніка, 1984. – 120 с.

31.      Металознавство: [підручник для вузів] / [О. М. Бялик и др.] – К. : Політехніка, 2006. – 384 с.

32.      Інженерія поверхні / К. А. Ющенко, Ю. С. Борисов, В. Д. Кузнєцов,
В. М. Корж. – К. : Наукова думка, 2007. – 557 с.

33.      Федірко В. М. Наукові основи керування властивостями азотованих шарів на титанових сплавах / В. М. Федірко, І. М. Погрелюк // Матеріали Міжнарод­ного науково-технічного симпозіуму “Сучасні проблеми механіки матеріалів: фізико-хімічні аспекти та діагностика властивостей” (4–7 червня 2001 р.). – Львів. – С. 126–127

34.      Fedirko V. M. Physicochemical aspects of surface hardening of titanium alloys / V. M. Fedirko, A. T. Pichuhin and I. M. Pohreliuk // “Titanium'99, Science and Technology”, Proceedings of the 9-th World Conf. on Titanium, CRISM “PROMETEY” (7–11 June 1999). – Saint-Petersburg, Russia. – Saint-Petersburg: CRISM "PROMETEY", 2000. – V. 2. – P. 775–782.

35.      Погрелюк И. Н. К вопросу об интенсификации процесса азотирования титановых сплавов / И. Н. Погрелюк. – Металловедение и термическая обработка металлов. – 1999. – № 6. – С. 9–12.

36.      Федірко В. М. Азотування титану та його сплавів / В. М. Федірко,
І. М. Погрелюк. – Київ : Наук. думка, 1995. – 220 с.

37.      Федирко В. Н., Погрелюк И. Н. Расширение функциональных возможностей титановых сплавов путем использования элементов вакуумной технологии при азотировании / В. Н. Федирко, И. Н. Погрелюк. – Технологические системи. – 2000. – № 1 (3). – С. 26–29.

38.      Попов А. А. Структура и свойства титановых сплавов: [учеб. пособие]
/ А. А. Попов. – Екатеринбург : УГТУ–УПИ, 2008. – 138 с. – (Ч. 1: Процессы формирования структуры).

39.      Самсонов Г. В. Тугоплавкие покрытия / Г. В. Самсонов , А. П. Эпик. – М. : Металлургия, 1973. – 400 с.

40.      Лайнер В. И. Гальванические покрытия легких сплавов / В. И. Лайнер. – Металлургиздат. – 1959. – 138 с.

41.      Гамбург Ю. Д. Гальванические покрытия. Справочник по применению /
Ю. Д. Гамбург. – Техносфера. – 2006. – 216 с.

42.      Панайоти Т. А. Создание максимальной насыщающей способности газовой среды при ионном азотировании сплавов / Т. А. Панайоти // Физика и химия обработки материалов. - 2003. - № 4. - С. 70–78.

43.      Nitriding of technical-purity titanium in hollow-cathode glow discharge /
[Yu. Kh. Akhmadeev, I. M. Goncharenko, Yu. F. Ivanov et al.] // Technical Physics Letters. – 2005. – Vol. 31, Num. 7. – P. 548–550.

44.      Enhancing the microstructure and properties of titanium alloys through nitriding and other surface engineering methods // A. Zhecheva, W. Sha, S. Malinov,
A. Long / Surface and coatings technology. - 2005. - 200. - P. 2192–2207.

45.      Rolinski E. Wybrane zastosowania azotowania i azotonaweglania jonowego w Stanach Zjednoczonych / E. Rolinski, G. Sharp // Inzynieria powierzchni. - 2007. - 3. - S. 3–9.

46.      Гусева М. И. Имплантационно-плазменная обработка мартенситной стали и титанового сплава / [М. И. Гусева, Г. М. Гордеева, Ю. В. Мартыненко и др.] // Физика и химия обработки материалов. - 1999. - № 2. - С. 11–16.

47.      Погребняк А. Д. Влияние облучения электронными и ионными пучками на физико-механические свойства титановых сплавов / А. Д. Погребняк,
Е. А. Базыль, Н. В.Свириденко // Успехи физики металлов. - 2004. - Т. 5. -
С. 257–281.

48.      Лоскутов С. В. Влияние электроимпульсной обработки на структуру и долго­вечность титановых сплавов / С. В. Лоскутов, В. В. Левитин. // Журнал технической физики. - 2002. - Т. 72, Вып. 4. - С. 133–135.

49.      Черненко В. С. Променеві методи обробки: [навч. посібник] / В. С. Черненко, М. В. Кіндрачук, О. І. Дудка. – К. : Кондор, 2004. – 166 с.

50.      Yongqing Fu. Laser nitriding of pure titanium with Ni, Cr for improved wear performance / Fu Yongqing, A. W. Batchelor // Wear. – 1998. – Vol. 214. –
P. 83–90.

51.      Vreeling J. A. Ti–6Al–4V strengthened by laser melt injection of WC_p particles /
J. A. Vreeling, V. Ocelic, J. T. M. De Hosson // Acta materialia. – 2002. – Vol. 50. – P. 4913–4924.

52.      McCafferty E. Ion beam processing of metal surfaces for improved corrosion resistance / E. McCafferty, P. M. Natishan and G. K. Hubler // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. – 1991. – B56/57. – P. 639–643.

53.      Лоскутов С. В. Влияние электроимпульсной обра­ботки на структуру и долго­вечность титановых сплавов / С. В. Лоскутов, В. В. Левитин // Журнал технической физики. - 2002. - Т. 72, № 4. - С. 133–135.

54.      Гусева М. И. Ионная имплантация в неполупроводниковые материалы /
М. И. Гусева // Итоги науки и техники: [Т. 5: Ионно-пучковая технология]. – М.: ВИНИТИ, 1989. – С. 5–11. – (Серия “Физические основы лазерной и пучковой технологии”).

55.      Sharkeev Yu. P. Long-Range Effects in Ion-Implanted Metallic Materials /
Yu. P. Sharkeev, E. V. Kozlov // Proc. of 6^th Conf. on Modif. of Mater. with Particle Beams and Plasma Flow (2002). – Tomsk, Russia. - P. 142–147.

56.      Хирвонен Дж. Ионная имплантация / Дж. Хирвонен. – М. : Металургия, 1985. – 391 с.

57.      Korotaev A. D. Mechanism of the Formation of High-Energy Phase-Structure States under Various Conditions of Ion Implantation / A. D. Korotaev,
A. N. Tyumentsev, and S. P. Bugaev // Proc. of 6^th Conf. on Modif. of Mater. with Particle Beams and Plasma Flow (2002). – Tomsk, Russia. - Р. 121–127.

58.      О механизме образования покрытий при газотермическом напылении /
[Т. П. Гавриленко, Ю. А. Николаев, Е. С. Прохоров, В. Ю. Ульяницкий] // Физика горения и взрыва. - 1990. - Т. 26, № 2. – С. 110–123.

59.      Газотермические покрытия из порошковых материалов / [Ю. С. Борисов,
Ю. А. Харламов и др.]. - К. : Наукова думка, 1987. - 543 с.

60.      Балдаев Л. Х. Современные тенденции получения газотермических покрытий / Л. Х. Балдаев, В. И. Калита // Технология металлов. – 2003. – № 2 –
С. 37–43.

61.      Тополянский П. А. Ионно-плазменное напыление износостойких покры­тий на инструмент / П. А. Тополянский // Технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки: материалы 6-й междун. практ. конф.–выставки, (Санкт-Петербург, 13–16 апреля 2004). – Изд-во СПбГПУ. – 2005. –
С. 323–338.

62.      Панфилов Ю. В. Тонкопленочные покрытия на инструменте: анализ совре­менного состояния и тенденции развития. Справочник / Ю. В. Панфилов,
А. И. Беликов, И. В. Иванчиков // Инженерный журнал – 2000. – № 1. –
С. 12–16. – (Серия: “Электронные, ионные и плазменные технологии”).

63.       Ионно-плазменная технология получения износостойких покрытий /
[В. П. Гольцев, В. В. Ходасевич, Г. Д. Карпенко и др]. – Минск : БелНИИНТИ, 1987. – 39 с.

64.      Будилов В. В. Основные законо­мер­ности формирования шероховатости поверхности при вакуумном напы­лении покрытий / В. В. Будилов,
С. А. Мельников, Р. М. Асадуллина. – Уфа, 1987. – C. 42–48. – (Оптимизация технологических процессов по критериям прочности).

65.      Костюк Г. И. Физико-технические основы напыления покрытий, ионной имплантации и ионного легирования, лазерной обработки и упрочнения, комбинированных технологий: в 2-х кн. / Г. И. Костюк. – Киев : Антиква, 2002. – Кн. 1. – 588 с.; Кн. 2. – 442 с.

66.      Мацевитый Б. М. Покрытия для режущих инструментов / Б. М. Мацевитый. – Харьков: Вища школа. Изд-во Харьковского ун-та, 1987. – 128 с.

67.      Юрьев О. Б. Ионно-плазменное напыление: опыт западноевропейских фирм / О. Б. Юрьев. – Машиностроитель, 1987. – № 1. – С. 37–40.

68.      Локтев Д. Методы и оборудование для нанесения износостойких покрытий. Наноиндустрия. Промышленные нанотехнологии / Д. Локтев, Е. Ямашкин. – 2007. – № 4. – С. 18–24.

69.      Розробка та дослідження вакуумно-плазмових багатошарових покриттів на основі хрому та (TiCr)N для захисту титанових сплавів і сталі від фретинг-корозії / [В. М. Мацевітий, О. С. Калахан, І. Б. Казак, Г. Г. Охота та ін.] // Проблеми ресурсу і безпеки експлуатації конструкцій, споруд та машин: зб. наук. пр. – К. : ІЕЗ ім. Є. О. Патона, 2009. – С. 128-134. – (Ресурс 2009).

70.      Габович М. Д. Ионная физика и технология / М. Д. Габович, М. И. Гусева,
В. Е. Юрасова. – К. : Институт физики, 1990. – 61 с. – (Препринт № 3).

71.      Guseva M. Phase transition in the surface layers of materials under ion implantation / M. Guseva, G. Gordeeva // Physica Status Solidi (a). – 1986. – 72. – P. 383–390.

72.      Структурно-фазовые превращения и профили распределения при имплантации ионов азота и бора в стали / [А. А. Никитин, Н. Т. Травина,
М. И. Гусева и др.] // Поверхность. Физика. Химия. Механика. – 1989. – № 3. – С. 21–26.

73.      Siohansi P. Medical applications of ion beam processes / P. Siohansi // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. – 1987. – B 19/20. – P. 204–208.

74.      Ионно-лучевая модификация поверхностных слоев титановых сплавов /
[В. А. Шулов, Ю. Д. Ягодкин, А. М. Сулима, В. В. Тетюхин] // Металло­ведение и термическая обработка металлов. - 1990. - № 8. - С. 24–29.

75.      Perry A. J. Ion implantation in titanium alloys for biomaterials and other applications / A. J. Perry // Journal of Surface Engineering. – 1987. – Vol. 3, № 2. – P. 154–160.

76.      Поут Дж. Модифицирование и легирование поверх­нос­ти ла­зер­ными, ионными и электронными пучками / Дж. Поут, Г. Фоти, Д. К. Джекобсон – М. : Машино­строение, 1987. – С. 424.

77.      Dеarnaley G. Application of ion implantation in metals / G. Dеarnaley // Thin Solid Films. – 1983. – Vol. 107. – P. 315.

78.      Johnson E. Surface microanalytical studies of nitrogen ion implanted steel /
E. Johnson, A. Johansen, L. Sarholt-Kristensen // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. – 1985. – B 7/8. – P. 212–219.

79.      Влияние ионного легирования на сопротивление усталости металлов и сплавов / [Б. Г. Влади­миров. А. Н. Гаращенко, М. И. Гусева и др.] // Всесоюзная кон­ференция по ионно-лучевой модификации материалов (Черноголовка, 1987 г.): тезисы докл. – С. 79.

80.      Влияние ионного легирования на эрозионные свойства стали ЭП866ш и сплава ВТ-18У / [Л. Ф. Волкова, М. И. Гусева, А. Э. Стрыгин и др.] // Всесоюзная кон­ференция по ионно-лучевой модификации материа­лов (Черноголовка, 1987 г.): тезисы докл. – С. 80.

81.      Martinella R. Wear behariour of nitrogen – implanted and nitrided Ті–6Al–4V alloy / R. Martinella, S. Gioranardi, G. Cherallard // Journal