Научная статья на тему 'Особливості корозійного пітингоутворення на металевих поверхнях за циклічного навантаження'

Особливості корозійного пітингоутворення на металевих поверхнях за циклічного навантаження Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
59
12
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
неіржавіюча сталь / циклічне навантаження / електрохімічне розчинення металу / локальні корозійні пошкодження / пітинг / густина струму корозії / stainless steel / cyclic loading. electrochemical dissolution of metal / local corrosion damages / pit / corrosion current density

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — А М. Сиротюк

Методом сканувального електрохімічного зонда досліджено особливості корозійного пітингоутворення на циклічно деформованій поверхні неіржавіючої сталі 08Х18Н12Т. Показано можливість ініціювання пітингоутворення циклічними напруженнями на поверхні, що інтегрально перебуває в пасивному стані, тобто тоді коли відсутні умови реалізації цього процесу за класичним електрохімічним механізмом.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Specificity of pitting corrosion on metal surfaces under cyclic loading

The specificity of pitting corrosion on cyclically deformed surface of stainless steel 08Х18Н12Т was studied by the scanning electrochemical probe technique. It has been shown that the cyclic stresses can induce the pits nucleating process on electrochemically passive surface, i.e. under conditions when this process cannot be realised according to classical electrochemical mechanism.

Текст научной работы на тему «Особливості корозійного пітингоутворення на металевих поверхнях за циклічного навантаження»

7. Effect of rolling with shear technology on structure, properties and plasticity of low-carbon steel / E. Pashinska, V. Varyukhin, A. Zavdoveev, V. Stolyarov // Emerging Materials Research. - 2012. - Vol. 1. - P. 121-126.

8. Влияние прокатки со сдвигом на свойства катанки и проволоки из стали 08Г2С / [Е. Г. Пашинская, А. А. Толпа, М. М. Мышляев и др.] // Металлы. - 2011. - № 6. -С. 25-31.

9. Иванова В. С. Нелинейная динамика самоорганизации наноструктур при интенсивной пластической деформации металлов / В. С. Иванова, А. А. Корзников // Металлы. - 2002. - № 1. - С. 103-111.

Пашинська О. Г. Структурна модифжащя мщ методом холодноТ прокатки 3i зсувом

Розвинуто метод прокатки 3i зсувом у кобрах з гребтчатою поверхнею для смуги, що дозволяе створити умови iнтенсивноi деформацИ в оброблювcнiй Midi. Метод забезпечуе формування структурного стану з регульованою часткою наноструктури. Показано, що прокатка зi зсувом приводить до зростання мiцностi на 30 % одночасно зi зростанням пластичних властивостей на 15 % порiвняно зi стандартною технологiею.

Ключовi слова: прокатка зi зсувом, мiцнiсть, плcстичнiсть, мiдь, наноструктура.

Pashinska E. Modification of copper structure by the cold rolling with shear

The method of strip rolling with shear in grooves with comb-shaped surface is developed. It permits to create the conditions of intensive plastic deformation in processed copper. Method provides the formation of structure state with controlled fracture of nanostructure. It is shown that rolling with shear leads to strength increasing for 30 % simultaneously with growth ofplastic properties for 15 % comparing to standard technology.

Key words: rolling with shear, strength, plasticity, copper, nanostructure.

УДК 620.191.33

Канд. техн. наук А. М. Сиротюк Фiзико-механiчний шститут iM. Г. В. Карпенка НАН Украши, м. Львiв

ОСОБЛИВОСТ1 КОРОЗ1ЙНОГО П1ТИНГОУТВОРЕННЯ НА МЕТАЛЕВИХ ПОВЕРХНЯХ ЗА ЦИКЛ1ЧНОГО НАВАНТАЖЕННЯ

Методом сканувального електрохiмiчного зонда до^джено особливостi корозiйного пiтингоутворення на ци^чно деформованш поверхнi неiржcвiючоi стmi 08Х18Н12Т. Показано можливiсть iнiцiювcння птингоутворення циклiчними напруженнями на поверхт, що ттегрально перебувае в пасивному стат, тобто тодi коли вiдсутнi умови реал1зацИ цього процесу за класичним електрохiмiчним мехатзмом.

Ключовi слова: неiржcвiючc сталь, ци^чне навантаження, електрохiмiчнерозчинення металу, локальт корозшш пошкодження, пiтинг, густина струму корози.

У сучаснш лттерату^ наведет експертн ощнки руй-нувань та пошкоджень елеменпв пароводяного тракту енергоблошв, а також корозiйного стану матерiалiв [1]. Зокрема вщзначаеться, що в одних випадках спостерь гаються корозшт виразки ргзно! форми, яю в чаа транс-формуються в корозшно-мехашчш трщини. В шших випадках руйнування ввдбуваеться в результата розвит-ку на внутршнш поверхт труб мiжзеренних трщин. Вщзначено також i принципову важливють чинника робочого середовища в процесах корозшно-мехашч-но! пошкоджуваносп [2]. Тут особливо звертасться увага

10. Метод дифракции обратноотраженных электронов в анализе структур деформированной стали / [Е. Г. Пашинская, В. Н. Варюхин, А. В. Завдовеев и др.] // Деформация и разрушение материалов. - 2012. - № 6. -С. 35-41.

11. Деформационное упрочнение и разупрочнение меди вследствие структурных перестроек меди при сложном нагружении / [Е. Г. Пашинская, В. Ю. Таренков, В. Н. Варюхин и др.]. - Деформация и разрушение. -2007. - № 5. - С. 27-33.

но 12.11.2013

Постановка проблеми

Актуальшсть роботи визначасться сучасним станом енергетичного потенщалу Украши, основу якого ста-новлять тепловi електростанци з енергоблоками закри-тичного тиску одинично! потужносп 300 та 800 МВт. В останш роки для цих енергоблоюв е характерним зростання ввдсотка (до 55.. .70 %) вщмов у робот! та позапла-нових просто!в, зумовлених корозiйним пошкодженням металу пароводяного тракту зi сторони робочого середовища, що стае реальною проблемою галузевого масштабу.

© А. М. Сиротюк, 2013

ISSN 1607-6885 Нов1 мcтерicли i технологи в метапурги та мcшинобудувcннi №2, 2013

47

на агресившсть оргашчних домшок, як1 е результатом екологiчного забруднення водозабору.

Все це вказуе на складшсть та специфiчнiстъ ме-ханiзмiв утворення корозшно-мехашчних пошкодженъ елеменпв пароводяного тракту енергоблоюв ТЕС. Од-нак на сьогодтшнш день у лiтературi вiдсутнi система-тичнi дослвдження, що присвяченi виршенню ше! про-блеми сучасними науковими методами. Вiдомi данi но-сятъ описовий i констатуючий характер без належних спроб встановлення фiзико-хiмiчних та фiзико-мехаmч-них механiзмiв процесiв корозшно! пошкоджуваностi та трiщиноутворення, що унеможливлюе !х прогнозу-вання та достовiрну оцiнку довговiчностi енергетичних матерiалiв в умовах довготривало! експлуатаци.

У зв'язку з цим дослiдження процесiв локально! ко-розп пiд напруженням з урахуванням локалъних чин-ник1в концентрацп напруженъ та фiзико-хiмiчних про-цеав у зонi корозiйних пошкодженъ типу виразок та пiтингiв е актуальною та важливою науково-технiчною проблемою.

Аналiз останшх досл1джень i публiкацiй

На сьогодтшнш день незаперечним фактом е те, що корозiйна втома конструкцiйних металв та сплавiв - це багатостадшний процес [3-5], який складаеться iз таких основних стадiй: руйнування пасивно! плiвки на дефор-мованiй поверхн металу; розвиток початкових поверх-невих пошкоджень типу пiтингiв та корозiйних виразок; стадiя переходу «ттинг-трщина»; розвиток трiщини до критичних розмiрiв.

Вклад i важливiстъ кожно! зi стадiй у загальну оцiнку процесу корозiйноl втоми зразка чи елемента конструкци може бути рiзним i залежить ввд фiзико-хiмiчних особли-востей системи «матерiал-середовище», умов наванта-ження та геометричних розмiрiв об' екту [3, 4]. 1ншими словами, для кожного розглядуваного випадку юнуе своя «лiмiтуюча стадя», яка визначае процес корозiйно-втом-ного руйнування i е базовою для оцiнки довговiчностi елемента конструкци в заданих умовах роботи.

Слад зауважити, що для елеменпв конструкцiй пароводяного тракту енергоблоюв е характерним початко-вий корозiйно-пасивний стан металевих поверхонь, що контактують з робочим середовищем. Це забезпечено вщповщним п1дбором матерiалiв та вимогами до вод-но-хiмiчного режиму ТЕС. Однак у процеа тривало! роботи, а також у випадках ввдхилення ввд експлуатацш-них режишв, ситуацiя принципово змiнюетъся - метал зазнае численних локалiзованих пошкоджень [1], яш е потенцiйними джерелами утворення трщиногоздбних дефекпв.

Проблема штингово! корози ввдома давно [6], i и дос-лвдження, в основному, сконцентроваш на електрохiмi-чних аспектах системи «матерiал-середовище», тобто на встановленш потенцiалу п1тингоутворення залежно вiд чиннишв середовища (хiмiчний склад, рН, концент-рацiя кисню тощо).

Нижче розглядаеться принципово вiдмiнний випа-

док, а саме - шщшвання пiтингу циктчними напру-женнями на металевiй поверхш за постiйного потенща-лу поляризаци, який вiдповiдаe ïï пасивному, з електро-хiмiчноï точки зору, стану. На можливють iснування вказаного явища опосередковано вказують вiдомi ре-зультати [4, 7] про вплив статично'' деформацл та цикл-iчного напруження на корозiйну активнiсть пiтингiв, яю первинно були iнiцiйованi класичним електрохiмiчним шляхом, тобто прикладенням до поверхш потеншалу поляризаци рiвного потенцiалу штингоутворення [6].

Мета роботи

Визначення особливостей процеав корозiйного пiтингоутворення на металевих поверхнях в умовах при-кладення циклiчного навантаження.

Методи до^дження - експериментальш методи електрохiмiчних дослвджень.

Методика до^джень та Mamepicmu. У сучаснш практищ експериментальних дослiджень процесiв ло-калiзованоï корози металiв найбiльш перспективними вважаються методи, що побудованi на використанш сканувальних електрохiмiчних зондв [8]. Для дослвджень було використано одну з модифтацш такого устатку-вання [9], а саме Scanning Reference Electrode Technique (SRET).

У модифшэваному варiантi [10-12] ця методика доз-воляе вивчати локалiзованi процеси корозшного штин-гоутворення на циклiчно деформованш поверхнi металу. Установка складаеться (рис. 1) iз цилiндричного зразка 1, який обертаеться у процеа випробувань, а поверхня якого скануеться спецiальним платиновим електрохiмiчним зондом 2. Зразок 1 та зонд 2 розмщет в робочш камерi з корозiйним середовищем 3. На ста-нинi 4 змонтовано систему пдроприводу 5, за допомо-гою яко'' робоча поверхня зразка 1 зазнае циктчних навантажень у процеа випробувань. Це реалiзуеться шляхом циктчно'' змiни тиску масла у внутршнш по-рожнинi зразка. Взаемне розташування платинового скануючого зонда показано на рис. 2.

Рис. 1. Загальний вигляд установки для електрох1м1чного сканування циктчно деформовано' поверхш за методикою SRET [11, 12]

Рис. 2. Взаемне розташування зразка та платинового зонда для електрохiмiчного сканування циктчно деформовано! поверхнi

Установка дозволяе фжсувати в чаа процеси ттин-гоутворення на циктчно деформованш поверхш зразка, шляхом реестрацл на нш карт розподшу корозшних струм1в.

Дослвдження проводили у 3 % розчит №С1 (рН 6,5) за частоти циктчного навантаження / = 0,27 Гц та аси-метрп циклу Я = 0.

Дослвджували не1ржавшчу сталь 08Х18Н12Т (структура - аустетт), що застосовують для виготовлення тру-бопроввдних систем ТЕС.

Результати дослщжень

На першш стадн дослщжень було одержано потен-цюдинам1чш поляризацшш крив1, тобто залежносп електрох1м1чного струму I в1д потенщалу поляризацп Е за р1зних значень розмаху прикладених циктчних напружень До. Останш вибирали, враховуючи зна-чення границ текучост матер1алу о0,2, а саме:

До/о0,2 = 0; 0,3; 0,7; 1,0.

Одержат результати показали вщчутний вплив зна-чення До на електрох1м1чну поведшку циклчно деформовано! поверхш (рис. 3). Також на основ1 поляриза-цшних кривих, одержаних за р1зних значень До, було визначено наступш базов1 параметри, що характеризуют процес корозшного ттингоутворення на циктчно деформованш поверхш: Есогг - погенщал корозп; Ер -потенщал ттингоутворення; Ер - потенщал репаси-

ваци; Ер - Ер - величина пасивно! област!

Для вах розглянутих випадк1в властива схожа тен-денщя змши цих параметр1в з1 зростанням величини

До (табл. 1): значення потенщал1в Есогг та Ер змща-ються в додатну сторону, тобто стають бшьш позитив-ними. Водночас змша потенщалу репасивацп Ер е не-значною.

Рис. 3. Вплив розмаху циктчних напружень на поляризацшш кривi сталi 08Х18Н12Т:

1 - До/о0>2 = 0; 2 - До/о02 = 1

Окр1м цього, процес ттингоутворення на циктчно деформованш поверхш був оцшений за допомогою такого параметра:

W = 11 (Е)Е,

(1)

де Ер - потенщал ттингоутворення; Ер - потенщал репасивацп.

Параметр W можна 1нтерпретувати як величину елек-трох1м1чно! енергп, яка необхщна для вщновлення па-сивного стану поверхш шсля утворення штангу, тобто як енергш репасивацп поверхш [12].

Розраховат значення W для поляризацшних кривих, одержаних за р1зних значень розмаху циктчних напружень До, показали потенцшне зростання енерговит-рат на вщновлення пасивного стану поверхш з1 зростанням р1вня циктчного навантаження (рис. 4).

Для дослщженого випадку цю тенденщю можна описати таким сшвввдношенням:

W = W0 • ехр[А -(До/о0,2)],

(2)

де Wo = 6-10-8 Вт - електрох1м1чна енерпя для в1днов-лення пасивного стану ненавантажено! поверхш шсля утворення на нш штангу; А = 0,606 - певна стала.

Таблиця 1 - Вплив розмаху циктчних напружень на електрох1м1чш параметри Есогг, Ер та Е

До/° 0,2 Е , В согг Ер , В Е , В гр Е - Е , В р гр

0 -0,165 0,395 0,043 560

0,3 -0,158 0,407 0,039 565

0,7 -0,141 0,424 0,034 565

1 -0,138 0,434 0,034 572

Е

р

1607-6885 Новi матерiали i технологи в металурги та машинобудувант №2, 2013

49

H

CS

° 0,0 0,5 1,0 Ла/О«,;

Рис. 4. Залежнють параметра W вщ вiдношення Аа/ а0 2

Друга стад1я полягала в одночасному проведенш дослщжень локально1 корози (штингоутворення) в умовах корозшно1 втоми зразка при А а/ а02, коли до його

поверхш був прикладений постшний потеншал поляризаци E= + 0,1 В = const, що ввдповдав пасивнш дшянщ поляризацшно1 криво! Тобто тут були вщсутш умови для реал1зацп процесу штингоутворення за класичним електрох1м1чним мехашзмом.

Результати цих дослщжень показали неочевидний результат, а саме шщшвання штингоутворення циктч-ними напруженнями на поверхш, що штегрально пе-ребувае в пасивному сташ. При цьому спочатку вини-кае поодинокий штанг (рис. 5, а), навколо якого густи-на корозшного струму перевищуе аналопчш значення на непошкодженш поверхш металу на порядок i б1льше (рис. 5, б).

У подальшому, з1 зростанням числа циктв наванта-ження, 1нтенсивн1сть пггингоутворення зростае, що при-зводить до суттевого зростання корозшно1 активносп циктчно деформовано1 поверхш (рис. 6).

На завершення сл1д зауважити, що застосування методологи сканувального елекгрох1м1чного зонда SRET дозволяе одержати 3D- зображення (рис. 7) корозшно1 активносгi циктчно деформоважд поверхш i к1льк1сно оц-шити локальш електрох1м1чш струми на будь-якш

ïï дiлянцi, а також встановити 1нш1 важлив1 чинники, на-приклад сЩвввдношення площ анодних i катодних дя лянок.

Висновки

1. Встановлено базовi елекгрохiмiчнi параметри процеав пасивацн, пiтингоутворення та репасивацп по-верхнi неiржавiючоï сгалi 08Х18Н12Т за умов циклчно-го навантаження. Показано, що зростання розмаху цик-лiчних напружень призводить до вщчутного змiщення у додатну сторону потенцiалiв корози та пiтингоутво-рення.

2. На основi потенцiодинамiчних поляризацiйних кривих, одержаних для циклiчно деформоважя поверхнi, розраховано значення електрохiмiчноï енергн, яка не-обхщна для ввдновлення пасивного стану поверхш шсля утворення пiтингу - енерпя репасивацн поверхнi. Показано зростання значення цього параметру з ростом розмаху ампллуди циктчних напружень.

3. Методом сканувального електрохiмiчного зонда (SRET) одержано карти розподiлу локальних корозш-них струмiв навколо штинпв на циклiчно деформованiй поверхнi. На цш основi показано, що максимальний струм локального електрохiмiчного розчинення металу в штангу на порядок i бшьше перевищуе штеграль-ний корозшний струм на поверхнi.

Вперше показано можливiсть iнiцiювання штинго-утворення циклiчними напруженнями на поверхнi, що штегрально перебувае в пасивному сташ, тобто тодi коли вщсутш умови реалiзацiï цього процесу за класичним електрохiмiчним механiзмом.

Список лтератури

1. Механжа руйнування та мщнють матер1ал1в [Текст] : довщн. поаб. / За заг. ред. В. В. Панасюка. - К. : ВД «Академперюдика», 2005. [Т. 7] : Надшшсть та дов-гов1чшсть елеменив конструкцш теплоенергетичного устаткування / I. М. Дмитрах, А. Б. Вайнман, М. Г. Ста-щук, Л. Тот : [за ред. 1.М. Дмитраха]. - К. : ВД «Академперюдика», 2005. - 378 с.

■ 1 HD -ао'От-ЁОЬт-Щ'апг-го'От 5 2D hm 4tii>m BCbm aDÙm 1 ÙD millivolts

Рис. 5. Корозшно-втомне пошкодження типу ттингу в стал1 08Х18Н12Т (а) у середовищ1 з pH6,5 та карта розподшу

локальних корозшних струм1в навколо нього (б)

millivolts

Рис. 6. Карта розподшу локальних корозiйних CTpyMiB в умовах штенсивного пiтингоутворення на циклiчно деформованш

поверхш сталi 08Х18Н12Т у середовищi pH6,5

Рис. 7. Трьохмiрний розподш локальних корозiйних струмiв для випадку поодинокого пiтингу (а) та штенсивного ттингоут-ворення (б) на циктчно деформованiй поверхнi сталi 08Х18Н12Т у середовищi pH6,5

2. Вайнман А. Б. О влиянии среды на металл пароводяного тракта энергетических блоков сверхкритического давления / А. Б. Вайнман, О. И. Мартынова, О. Д. Смиян // Фiзико-хiмiчна механжа матерiалiв. - 1995. - Т. 31. -№ 5. - С. 95-104.

3. Дмитрах I. М. Вплив корозшних середовищ на локальне руйнування металiв бшя концентраторiв напружень / I. М. Дмитрах, В. В. Панасюк. - Львiв : Фiзико-механiч-ний шститут iм. Г. В. Карпенка, 1999. - 341 с.

4. Мшлер К. Дж. Застосування пiдходiв мжроструктур-но! механжи руйнування до металiв i3 рiзним станом поверхнi / К. Дж. Мшлер, Р. Аюд // Фiзико-хiмiчна меха-нiка матерiалiв. - 1997. - Т. 33. - № 1. - С. 9-32.

5. Panasyuk V. V. Strength and fracture of solids with cracks / V. V. Panasyuk. - Львiв : Фiзико-механiчний шститут iм. Г. В. Карпенка, 2002. - 468 с.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

6. Rosenfeld I. L. Electrochemical Aspects of Pitting Corrosion / I. L. Rosenfeld, I. S. Danilov // Corrosion Science. - 1967. -Vol. 7, Is. 3. - P. 129-132.

7. Akid R. The role of Stress-Assisted Localised Corrosion in the Development of Short Fatigue Cracks / R. Akid // Effects of the environment on the initiation of crack growth / Ed. by W.A. Van Der Sluys, R.S. Piascik and R. Zawierucha. -American Society for Testing and Materials: Philadelphia, 1997. - STP 1298. - P. 3-17.

8. Isaacs H. Scanning Reference Electrode Techniques in Localised Corrosion // Electrochemical Corrosion testing / H. S. Isaacs and Brijesh Vyas // Ed. by F. Mansfeld and U. Bertocci. - American Society for Testing and Materials: Philadelphia, 1981. - STP 727. - P. 3-33.

9. SRET Model SR100. Operators manual version 1.71 -EG&G Instruments.

10. Akid R. Localised corrosion a new evaluation approach / R. Akid // Materials World. - 1995. - Vol. 3, № 11. - P. 522525.

11. Akid R. Evaluation of the corrosion pit-fatigue crack transition using an electrochemical scanning probe technique / R. Akid and J. Gonzalez // Механжа руйнування матер-iалiв i мщнють конструкцш : 3-я мiжнар. наук-техн. конф., 22-26 черв. 2004 р. : зб. праць тд заг. ред. В.В. Пана-сюка. - Львiв: Фiзико-механiчний шститут iм. Г. В. Карпенка, 2004. - С. 599-608.

12. Dmytrakh I. On pitting corrosion of stainless steels induced by cyclic stress / Ihor Dmytrakh, Robert Akid and Andriy Syrotyuk // Проблеми корозй та протикорозшного захи-сту матерiалiв (Корозiя-2006) : у 2-х т. // Фiзико-хiмiчна механжа матерiалiв. - 2006. - Спец. вип. № 5. - Т. 1. -С. 39-42.

Одержано 22.10.2013

ISSN 1607-6885 Hoei MamepiaMU i технологи в металургп та машинобудувант №2, 2013

51

Сыротюк А.М. Особенности коррозионного питингообразования на металлических поверхностях при циклическом нагружении

Методом сканирующего электрохимического зонда исследованы особенности коррозионного питингообразования на циклически деформированной поверхности нержавеющей стали 08Х18Н12Т. Показана возможность инициирования питингообразования циклическими напряжениями на поверхности, которая интегрально находится в пассивном состоянии, то есть тогда когда отсутствуют условия реализации этого процесса за классическим электрохимическим механизмом.

Ключевые слова: нержавеющая сталь, циклическое нагружение, электрохимическое растворение металла, локальные коррозионные повреждения, питинг, плотность тока коррозии.

Syrotiuk А. Specificity of pitting corrosion on metal surfaces under cyclic loading

The specificity ofpitting corrosion on cyclically deformed surface of stainless steel 08Х18Н12Т was studied by the scanning electrochemical probe technique. It has been shown that the cyclic stresses can induce the pits nucleating process on electrochemically passive surface, i.e. under conditions when this process cannot be realised according to classical electrochemical mechanism.

Key words: stainless steel, cyclic loading. electrochemical dissolution of metal, local corrosion damages, pit, corrosion current density.

УДК 681.51:621.9.048

Д-р техн. наук Г. В. Канашевич Черкаський державний технолопчний уыверситет, м. Черкаси

ВИНИКНЕННЯ НАПРУЖЕНЬ У ОПТИЧНОМУ СКЛ1 В1Д ТЕРМОЕЛЕКТРИЧНОГО ВПЛИВУ ЕЛЕКТРОННОГО ПОТОКУ

Визначено характер залишкових напружень у поверхневому шарг (ПШ) пластин з оптичного скла К8, як виникають у результатi термоелектричного впливу при електронно-променевш обробц поверхт. Залишков1 напруження у поверхневому шарi оптичного скла е характерним результатом термоелектричног дИ потоку електронiв на матерiал (як приутворент рiдкоi фази у ПШ, так i без нег). Показано, що мщтсть модифжованого ПШ скла з залежить вiд режиму охолодження. Механiзм залишкових напружень використано для спрямованого вiдшаровування дшянок модифжованого ПШ у виглядi пластин необхiдноi форми.

Ключовi слова: електронно-променева обробка, оптичне i технiчне скло, поверхневий шар, шорстюсть поверхт, яюсть поверхт, глибина проплавлення, залишковi напруження.

Вступ

У попередшх роботах [1-3] показано, як електрон-ний попк з низькими енерпями електрошв (Е < 10 кеВ) використано для покращення оптичних властивостей поверхневого шару (ПШ) оптичного скла на глибину до 2 мкм за рахунок термiчноï i електрично1' дп на спо-луки Na2O та K2O. Покращеш характеристики поверхт оптичного скла (зменшення нанорельефу поверхш, раф^вання за хiмiчним складом, усунення мжро- i нанодефекпв) досягаються електронно-променевим полiруванням [2] з переплавленням ПШ при температурах 1200... 1300 °С на глибину до 160 мкм.

Проте електронним потоком можна досягти й iнших результапв при поверхневш обробш оптичних матерь алiв. Осюльки оптичне скло вщноситься до матерiалiв з низькою теплопровщшстю, у його ПШ вщбуваеться

© Г. В. Канашевич, 2013

накопичення та змша внутршньо1' енерги, у тому числД за рахунок локального наведення електронним потоком градiенту температур. Така енерпя трансформуеть-ся у внугрiшнi напруження матерiалу при його охолод-женш, як1 е небезпечними i можуть призвести до вик-ривлення виробу або його руйнування.

Подiбного роду з 'являються напруження у ПШ пластин з на^е-кальшево-силжатного скла внаслвдок низь-котемпературного йонного о6мДну йонiв Na+ на йони Ka+ [4, 5]. Цд напруження е стискувальш, вони призво-дять до викривлення пластини без ïï руйнування i вини-кають у результат охолодження.

Для подальшого вдосконалення цiеï технологiï [3, 6-9] вкрай важливими е питання визначення причи-ново-наслвдкових зв'язшв мДж залишковими напруженнями в матерiалi i основними параметрами процесу.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.