Научная тема: «ИОННО-ПЛАЗМЕННОЕНАНОСТРУКТУРИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ ВЫСОКОПРОЧНЫХ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ И НАНЕСЕНИЕ НАНОСТРУКТУРНЫХ ПОКРЫТИЙ»
Специальность: 01.04.07
Год: 2011
Отрасль науки: Технические науки
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Метод ионно-пучкового наноструктурирования высокопрочных сталей, улучшающий комплекс их трибомеханических свойств, и закономерности изменения структурно-фазового состояния во взаимосвязи с трибомеханическими свойствами мартенситных и мартенситно-стареющих сталей при наноструктурировании поверхностных слоев ионными пучками боридов металлов с высокой энергией.
  2. Совокупность экспериментальных данных о структурно-фазовом состоянии и трибомеханических свойствах однослойных нанокомпозитных покрытий на основе нитридов переходных металлов, формируемых путем смешивания атомарных потоков разных металлов и ионной бомбардировки.
  3. Особенности ионно-магнетронного послойного формирования наноструктур и их влияния на трибомеханические свойства в нанослоистых покрытиях на основе Ti-Si-Al-N.
  4. Метод ионного наноструктурирования поверхностного слоя медной подложки и комплекс экспериментальных результатов о влиянии режимов ионно-магнетронного осаждения нанокомпозитных теплозащитных покрытий на основе Zr-Y-О и Si-Al-N на их структурно-фазовый состав и термоциклическую стойкость.
  5. Основные принципы конструирования многослойных теплозащитных покрытий с высокой термоциклической стойкостью на медных подложках.
Список опубликованных работ
1. Панин В.Е., Сергеев В.П., Панин А.В. Наноструктурирование поверхностных слоев конструкционных материалов и нанесение наноструктурных покрытий. Томск: изд-во ТПУ. - 2008. - 285 с; 2-е издание с гриф. УМО ВУЗ РФ. -2010.- 254 с.

2. Наноинженерия поверхности. Формирование неравновесных состояний в поверхностных слоях материалов методами электронно-ионно-плазменных технологий. / Отв. ред. Н.З.Ляхов, С.Г.Псахье. - Новосибирск: изд-во СО РАН. - 2008. - 275 с. // Сергеев В.П. Кинетика и механизм формирования неравновесных состояний поверхностных слоев в условиях магнетронного распыления и ионной бомбардировки. - Глава 5. - С.227 - 258.

3. Поверхностные слои и внутренние границы раздела в гетерогенных материалах. / Под ред. В.Е. Панина. - Новосибирск: изд. СО РАН. - 2006. - 520 с. // Сергеев В.П. Модификация поверхностных слоев высокопрочных сталей композиционными ионными пучками. - Глава 10. - Раздел 10.2. - С.363

- 383; Вакуумное магнетронное осаждение нанокристаллических покрытий с ионной бомбардировкой. - Глава 11. - Раздел 11.1.- С.384 - 403.

4.Сергеев В.П., Сунгатулин А.Р., Федорищева М.В., Нейфельд В.В. Термоциклическая стойкость и структура нанокомпозитных покрытий на основе Zr-Y-О с различным содержанием иттрия // Деформация и разрушение материалов. - 2010. - № 3. - С. 18 - 21.

5.Сергеев В.П., Нейфельд В.В., Сунгатулин А.Р., Сергеев О.В., Федорищева М.В., Никалин А.Ю. Увеличение термоциклической стойкости покрытий на основе Zr-Y-О путем оптимизации режимов осаждения // Известия ТПУ. -2010. -Т. 317.-№ 2.-С. 111-115.

6.Букрина Н.В., Князева А.Г., Сергеев В.П. Экспериментальные и численные исследования формирования переходных зон в процессе бомбардировки нитридного покрытия комбинированным потоком ионов // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. - 2009. - № 1. — С. 83 - 92.

7.Федорищева М.В., Сергеев В.П., Попова Н.А., Козлов Э.В. Структура и механические свойства интерметаллидного покрытия на основе Ni-Al в условиях магнетронного напыления // Изв. РАН. Серия физическая. - 2009. -Т. 72.-№8.-С. 1044-1047.

8.Сунгатулин А.Р., Сергеев В.П., Федорищева М.В., Сергеев О.В.. Влияние обработки пучками ионов (Сг+В)+ поверхностного слоя стали 38ХНЗМФА на износостойкость. //Известия ТПУ. - 2009. - Т.315. - №2. - С. 134 -137.

9.Воронов А.В., Сергеев В.П., Сергеев О.В., Нейфельд В.В., Параев Ю.Н. Получение нанокомпозитных покрытий на основе системы Ti-Al-Si-N с помощью двух магнетронов //Известия ТПУ. - 2009. - Т.315. - №2. - С. 147 -150.

10.Панин В.Е., Сергеев В.П. НАНО для космоса // Наука из первых рук. - 2009. -Т.27.-№3.-С. 18-19.

П.Сергеев В.П., Федорищева М.В., Сергеев О.В., Воронов А.В., Зверев И.К. Влияние ионнопучковой обработки на структуру и трибомеханические свойства покрытий TiN //Физика и химия обработки материалов. - 2008. - № 2.- СЮ-13.

12.Панин А.В., Шугуров А.Р., Казаченок М.С., Сергеев В.П. Особенности пластической деформации и разрушения наноструктурных покрытий SiAIN //Вопросы материаловедения. - 2008. - №3. - С.55 - 61.

13.Fedorischeva M.V., Sergeev V.P., Popova N.A., Kozlov E.V. Temperature effect on microstructure and mechanical properties of the nano-structured №зА1 coating //Materials Science and Engineering A. - 2008, - T. 483 - 484. - С 644 - 647.

14. Сергеев В.П., Коротаев АД., Пинжин Ю.П., Овчинников СВ., Федорищева М.В., Козлов Э.В. Особенности структуры нанокомпозитных покрытий на основе нитридов Fe-Cr-Ni-N, полученных магнетронным напылением // Перспективные материалы. - 2007. - № 1. - С. 54 - 60.

15.Панин В.Е., Сергеев В.П. Наноструктурирование поверхностных слоев и нанесение наноструктурных покрытий - технология XXI века // Наука из первых рук. -2007. -№2(14). -С. 42-44.

16.Панин В.Е., Панин А.В., Сергеев В.П., Шугуров АР. Эффекты скейлинга в структурно-фазовой самоорганизации на интерфейсе «тонкая пленка-подложка» // Физическая мезомеханика. - 2007. - Т. 10. - № 3. - С. 9 - 21.

17.Коротаев АД., Мошков В.Ю., Овчинников СВ., Пинжин Ю.П., Тюменцев АН., Сергеев В.П., Борисов В.Д., Савостиков В.М. Многокомпонентные твердые и сверхтвердые субмикро- и нанокомпозитные покрытия на основе нитридов титана и железа // Физическая мезомеханика. - 2007. - Т. 10. - № 3. — С. 39-52.

18.Панин В.Е., Сергеев В.П., Панин А.В., Почивалов Ю.И. Наноструктурирование поверхностных слоев и нанесение наноструктурных покрытий - эффективный способ упрочнения современных конструкционных и инструментальных материалов // ФММ. - 2007. - Т. 104. - № 6. - С. 650 - 660.

19.Федорищева М.В., Сергеев В.П., Воронов А.В., Сергеев О.В., Попова Н.А. Козлов Э.В. Структура и фазовый состав стали 38ХНЗМФА, имплантированной ионами Сг и В // Известия РАН. Серия Физическая. - 2007. -Т. 71.-№2-С.231-233.

20.Панин В.Е., Сергеев В.П., Панин А.В., Почивалов Ю.И. Наноструктурирование поверхностных слоев и нанесение наноструктурных покрытий: научные основы и инженерные приложения // Перспективные материалы.- 2007. - Т.1.- Спецвыпуск, сентябрь. - С. 90 - 94.

21.Иваненко А.В., Панин СВ., Сергеев В.П. , Иванов Ю.Ф., Почивалов Ю.И., Панин В.Е. Повышение усталостной прочности стали ВНС-5 путем поверхностной высокоэнергетической обработки // Перспективные материалы. - 2007. - Т.2. - Спецвыпуск, сентябрь. - С.321 - 326.

22. Сергеев В.П., Сунгатулин А.Р., Сергеев О.В., Пушкарева Г.В. Нанотвердость и износостойкость высокопрочных сталей 38ХНЗМФА и ШХ-имплантированных ионами (А1+В), (Ti+B), Ti // Известия ТПУ. - 2006. - Т.309. -№1.-С. 120-124.

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

24.Сергеев В.П., Федорищева М.В., Воронов А.В., Сергеев О.В., Яновский В.П., Псахье С.Г. Трибомеханические свойства и структура нанокомпозитных покрытий Tii_xAlxN // Известия ТПУ. - 2006. - Т. 309. - № 2 - С. 149 - 152.

25.Сергеев В.П., Воронов А.В., Пушкарева Г.В. Структура поверхностного слоя и механические свойства подшипниковой стали после обработки пучками ионов Ti, Ti+C, Ti+B // Физика и химия обработки материалов. - 2006. - № 2. - С. 58 -64.

26.Сергеев В.П., Федорищева М.В., Воронов А.В., Сергеев О.В., Попова Н.А, Козлов Э.В. Структура и механические свойства нанокомпозитных покрытий на основе нитрида титана, легированного медью, алюминием или углеродом // ВестникНовГУ.-2006.-№34.-С. 17-21.

27.Сергеев В.П. Федорищева М.В., Сергеев О.В., Воронов А.В., Попова Н.А., Козлов Э. В. Модификация структуры и фазового состава покрытий TiN пучком ионов А1 В // Известия РАН. Серия Физическая. - 2006. - Т. 70. - № 7.-С. 1023-1025.

28. Сергеев В.П., Федорищева М.В., Сергеев О.В., Псахье С.Г. Влияние нанокомпозитных покрытий 12Х18Н10Т на триботехнические свойства металлополимерной пары трения "сталь 38ХНЗМФА - полиамид ПА-66" // Известия ТПУ. - 2006. - Т.309. -№ 3. - С. 131 - 135.

29.Sergeev V.P., Fedorischeva M.V., Voronov A.V., Sungatulin A.R., Sergeev O.V., Kozlov E.V. Tribomechanical property and structure of gradient nanocomposite coatings Ti-Al-B-N formed by combined method of a magnetron deposition and bombardment by composite ion beam //Изв.ВУЗов. Физика. - 2006. - № 8, Приложение. - С. 513 - 516.

30.Sergeev V.P., Fedorischeva M.V., Sungatulin A.R., Korotaev A.D., Kozlov E.V. Effect of nanocomposite coatings on the basis of Fe-Cr-Ni nitrides on tribotechnical properties of metal-polymeric of friction pair "Steel 38XH31VKDA-poryamide PA-66".// Изв.ВУЗов. Физика. - 2006. - №8, Приложение. - С. 525 - 528.

31.Сергеев В.П., Сунгатулин АР., Федорищева М.В., Коротаев АД., Козлов Э.В. Влияние нанокомпозитных покрытий на основе нитридов Fe-Cr-Ni на триботехнические свойства пары трения "сталь 38ХНЗМФА - полиамид ПА-66" // Перспективные материалы. - 2006. - № 6. - С. 64 - 71.

32. Сергеев В.П., Федорищева М.В., Воронов А.В., Сергеев О.В., Сунгатулин АР., Псахье С.Г. Модификация трибомеханических свойств и структуры нанокомпозитных покрытий TiN при бомбардировке пучками ионов (А1+В) и термообработке. //Физическая мезомеханика. - 2006. -Т.9, Спецвыпуск. -С.145-148.

33.Сергеев В.П., Федорищева М.В., Сунгатулин АР., Попова Н.А, Козлов Э.В. Повышение триботехнических свойств пары трения «сталь 38ХНЗМФА -полиамид ПА-66» при поверхностной обработке металлической составляющей композиционными ионными пучками.// Физическая мезомеханика. -2006. -Т.9, Спецвыпуск. - С. 149 -152.

34. Сергеев В.П., Яновский В.П., Кузьмин О.С, Косицын Л.Г., Падусенко В.Н. Магнетронное напыление низкоэмиссионных покрытий. // Физическая мезомеханика. - 2006. - Т.9, Спецвыпуск. - С. 189 - 192.

35.Сергеев В.П., Федорищева М.В., Воронов А.В., Сергеев О.В. Структура и механические свойства покрытий на основе карбонитрида титана при магнетронном напылении в условиях ионнолучевой обработки // Перспективные материалы. - 2005. - № 5. - С. 72 - 78.

36. Сергеев В.П., Воронов А.В., Сергеев О.В., Пушкарева Г.В. Трибологические свойства подшипниковой стали ШХ-15 с покрытием MoSx после обработки пучком ионов молибдена // Физика и химия обработки материалов. - 2005. - № 6.-С. 38-42.

37.Сергеев В.П., Федорищева М.В., Сунгатулин АР., Козлов Э.В., Коротаев АД. Изменение износостойкости стали 38ХНЗМФА при магнетронном напылении нанокомпозитных покрытий на основе Fe-Cr-Ni-N // Физическая мезомеханика.

- 2005. - Т. 8, Спецвыпуск. - С . 117 - 120.

38. Сергеев В.П., Сунгатулин АР., Сергеев О.В., Пушкарева Г.В., Панин В.Е. Влияние наноструктурирования поверхностного слоя высокопрочных сталей 38ХНЗМФА и ШХ-15 на их трибомеханические свойства // Физическая мезомеханика. - 2005. - Т. 8, Спецвыпуск. - С. 121- 124.

39.Панин В.Е., Сергеев В.П., Почивалов Ю.И., Панин СВ., Воронов АВ. Создание наноструктурных состояний в поверхностных слоях комбинированным методом ионной имплантации - магнетронного распыления - ультазвуковой обработки // Физическая мезомеханика. - 2005. - Т. 8, Спецвыпуск. - С. 113-116.

40.Панин В.Е., Сергеев В.П., Федорищева М.В., Сергеев О.В., Воронов А.В.. Структура и механические свойства нанокристаллических покрытий на основе карбидов и нитридов титана и алюминия // Физическая мезомеханика. - 2004. -Т.7. - Спецвыпуск. - 4.2. - С. 321-324.

41.Сергеев В.П., Федорищева М.В., Воронов А.В., Сергеев О.В., Попова Н.А., Козлов Э.В. Влияние структуры на механические свойства нанокристаллических интерметаллидных покрытий на основе Ni — А1 // Физическая мезомеханика. - 2004. - Т.7. - Спец.выпуск. - 4.2. - С. 325-328.

42.Сергеев В.П., Яновский В.П., Параев Ю.Н., Сергеев О.В., Козлов Д.В., Журавлев С. А.. Установка ионно-магнетронного напыления нанокристаллических покрытий (КВАНТ) // Физическая мезомеханика. - 2004. - Т.7. - Спецвыпуск. - 4.2. - С. 333-336.

43. Сергеев В.П., Федорищева М.В., Попова Н.А., Козлов Э.В. Закономерности формирования структуры интерметаллидного покрытия на основе N13AI в условиях магнетронного напыления и ионно-лучевой обработки // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. - 2003. - № 10. - С.70 - 72.

44. Абдрашитов В.Г., Рыжов В.В., Сергеев В.П., Яновский В.П. Исследование температурного режима мартенситных сталей при высокодозовой ионной имплантации// Физика и химия обработки материалов. - 1992. — № 4. — С. 22 — 27.

45. Панин В.Е., Сергеев В.П. Наноструктурирование поверхностных слоев и нанесение наноструктурных покрытий: научные основы и инженерные приложения. // В кн.: Наука и Нанотехнологии. Материалы научной сессии Президиума Сибирского отделения РАН 22 декабря 2006 г. - 2007 -Новосибирск. - Изд-во СО РАН. - С.57 -67.

46. Сергеев В.П. Сверхтвердые нанокомпозитные покрытия на основе нитрида титана, легированного медью, алюминием или углеродом. // В кн.: Деформация, локализация, разрушение./ Под ред. Л.Б.Зуева. - 2005. -Томск, изд-во НТЛ.-С. 112-126.

47. Сергеев В.П., Параев Ю.Н., Яновский В.П. Широкоаппертурный источник газовых ионов // Патент РФ № RU 2338294. - Опубликован. - Бюл. № 31. -10.11.2008г.

48.Сергеев В.П., Яновский В.П., Параев Ю.Н. Протяженный источник ионов // Патент РФ № RU 2261497. - Опубликован. - Бюл. № 27. - 27.09.2005г.

49.Сергеев В.П., Сергеев О.В., Яновский В.П., Черненко В.П. Способ ионноплазменного нанесения покрытий на изделия // Патент РФ № RU 2192500.-Опубликован. -Бюл. №31. - 10.11.2002г.

50.Сергеев В.П., Яновский В.П. Способ формирования теплоотражающего покрытия // Патент РФ № RU 2165998. - Опубликован. - Бюл. №12. -27.04.2001г.

51.Сергеев В.П., Чиркина Л.П. Способ упрочнения поверхностей изделий в вакууме // Патент РФ № RU 2066705. - Опубликован. - Бюл. №26. -20.09.1996г.