Аннотация результатов, полученных в 2019 году
1. Модернизирована разрядная система дугового разряда с накалённым и полым катодом и полым анодом, путём добавления катодного узла для ВЧ-распыления катода из бора. Разработана разрядная система несамостоятельного дугового разряда с накалённым и полым катодом для осуществления работ с горячим анодом, выполненным из порошкового бора. 2. Получены результаты исследования процесса генерации газовой плазмы, формируемой при совместной работе ВЧ-распылителя бора и источника газоразрядной плазмы на основе несамостоятельного дугового разряда с комбинированным накаленным и полым катодом, выявленные зондовым методом. Определены следующие параметры плазмы: потенциал плазмы 2,9 В, концентрация плазмы 8,5×1017 м-3, температура электронов 1,4 эВ, плавающий потенциал -6,8 В. 3. Получены спектрометрическим методом результаты исследования зарядового и элементного состава плазмы, генерируемой при распылении порошковой мишени из аморфного бора. Показано, что в области распыления мишени из аморфного бора и области, где располагаются образцы, которые подвергаются ионно-плазменной обработке (борированию), и синтезу боросодержащих покрытий, генерируемая плазма содержит преимущественно нейтральные атомы и однозарядные ионы бора, железа, кремния, меди и аргона. 4. Осуществлено борирование образцов стали 12Х18Н10Т и 20Х23Н18 при вариации температуры, времени и метода (твердофазное и жидкофазное) обработки. Твердофазное борирование осуществляли в плазме, формируемой при плазменно-ассистированном (ионы аргона) ВЧ-распылении мишени из аморфного бора; температуру обработки изменяли в пределах от 350 0С до 1070 0С, время обработки – от 0,5 час. до 4 час. Нагревание образцов до температуры борирования осуществляли, во-первых, ионами плазмы (бор + аргон) и, во-вторых, электронами плазмы. Жидкофазное борирование поверхностного слоя образцов стали осуществляли в плазме, формируемой при электрическом взрыве фольги титана с навеской порошка бора (длительность импульса воздействия плазмы на поверхность образца до 100 мкс; толщина расплавленного слоя до 30 мкм) с последующим облучением модифицированной поверхностности интенсивным импульсным электронным пучком (плотность энергии пучка электронов 40 Дж/см2 и 20 Дж/см2, длительность импульса воздействия пучка электронов 200 мкс и 50 мкс, количество импульсов 3) 5. Сформирован банк результатов исследований элементного и фазового состава, состояния дефектной структуры, механических (твердость), физических (модуль Юнга) и трибологических (коэффициент трения, параметр износа) характеристик образцов стали 12Х18Н10Т и 20Х23Н18, подвергнутых борированию при вариации температуры и времени процесса с использованием нескольких методов нагрева образцов. Выявлены условия и сформированы на поверхности стали оптически прозрачные пленки бора толщиной (300-500) нм. Показано (просвечивающая дифракционная электронная микроскопия), что пленки являются аморфными. Твердость системы «пленка/(сталь 12Х18Н10Т) подложка» при нагрузке на индентор 1 мН составляет 14,3 ГПа (твердость стали при данной нагрузке 6,5 ГПа); модуль Юнга системы «пленка/подложка» 230 ГПа (исходной стали 128 ГПа). Твердость системы «пленка/(сталь 20Х23Н18) подложка» при нагрузке на индентор 1 мН составляет 8,2 ГПа (твердость стали при данной нагрузке 6,9 ГПа); модуль Юнга системы «пленка/подложка» 190 ГПа (исходной стали 132 ГПа). Показано, что на границе раздела пленка-подложка формируется прослойка толщиной (15-20) нм, образованная боридами FeB, Fe2B, CrB6. В поверхностном слое стали толщиной до 500 нм выявлены частицы CrB и Fe3Ni3B размерами (2-3) нм. Проникновение атомов бора в поверхностный слой стали при столь низких температурах, по всей видимости, обусловлено наличием высокодефектной прослойки стали толщиной 150 нм, сформировавшейся в результате предворительной шлифовки и полировки образцов. Выявлены условия и осуществлено борирование поверхностного слоя высокохромистой стали. Повышена микротвердость (нагрузка на индентор 0,5 Н) стали 12Х18Н10Т до 9410 МПа (микротвердость исходного состояния 2630 МПа); модуль Юнга стали снизился со 185 ГПа в исходном состоянии до 169 ГПа после борирования. Повышена микротвердость стали 20Х23Н18 до 9660 МПа (2940 МПа); модуль Юнга стали снизился с 220 ГПа в исходном состоянии до 186 ГПа после борирования. Толщина упрочненного в результате борирования слоя стали 12Х18Н10Т составляет (35-45) мкм, стали 20Х23Н18 – (25-30) мкм. Снижен параметр износа (величина, обратная износостойкости материала) образцов стали 12Х18Н10Т до 3*10-6 мм3/(Н*м) (исходное состояние - 4*10-4 мм3/(Н*м)) т.е. более чем в 100 раз (в ≈133,3 раза); коэффициент трения после борирования уменьшился с 0,6 (исходное состояние) до 0,3, т.е. в 2 раза. Снижен параметр износа образцов стали 20Х23Н18 до 7*10-6 мм3/(Н*м) (1,7*10-4 мм3/(Н*м)), т.е. более чем в 20 раз (в ≈24,3 раза); коэффициент трения после борирования увеличился с 0,56 (исходное состояние) до 0,64, т.е. в 1,14 раза. Выявлено увеличение шероховатости поверхности стали при борировании. При нагреве ионами плазмы (ускоряющая разность потенциалов 500 В; исходная шероховатость Ra = 0,2 мкм; Rz = 0,91 мкм) образцов стали 12Х18Н10Т Ra = 0,6 мкм; Rz = 3,7 мкм; образцов стали 20Х23Н18 – Ra = 0,96 мкм; Rz = 5,7 мкм. При нагреве образцов электронами плазмы уровень травления поверхности образцов менее существенен (сталь 12Х18Н10Т: Ra = 0,4 мкм; Rz = 3,6 мкм) и связан преимущественно с присутствием некоторого количества частиц капельной фракции. Выявлено формирование на модифицируемой поверхности стали тонкой (до 50 нм) пленки состава (FeNi)B6, имеющей игольчатую структуру (высота игл до 250 нм, толщина у основания до 200 нм). Слой толщиной до 30 мкм, прилегающий к поверхности модифицирования, содержит частицы боридов и карбоборидов железа и хрома, имеющие преимущественно глобулярную, реже – пластинчатую форму. Размеры частиц уменьшаются по мере удаления от поверхности модифицирования и изменяются в пределах от (20-30) нм у поверхности образца до (8-12) нм на расстоянии ≈30 мкм от поверхности модифицирования. Методами рентгенофазового анализа в поверхностном слое модифицированной стали выявлено образование боридов состава (FeNi)B6 и Fe23B6, а также увеличение параметра кристаллической решетки и расщепление основных линий γ-фазы, что можно трактовать как образование двух твердых растворов бора в кристаллической решетке γ-фазы. Выявлены условия жидкофазного борирования плазмой, формируемой при электрическом взрыве фольги титана с навеской порошка бора, и последующего облучения модифицированной поверхности интенсивным импульсным электронным пучком. Сформирован поверхностный слой толщиной до 60 мкм, твердость которого составляет 13 ГПа и превышает твердость исходного состояния в 5 раз, износостойкость – более чем в 9 раз. Упрочняющими модифицированный слой стали являются частицы TiB, TiB2, TiFe2, TiCr2, размеры которых изменяются в пределах от десятков до сотен нанометром. Методами микрорентгеноспектрального анализа установлено немонотонное изменение содержания бора в поверхностном слое стали, концентрация которого достигает максимальной величины (~19 ат. %) на расстоянии (10-15) мкм от поверхности легирования. 6. Установлено, что при одинаковых температуре и времени борирование стали 12Х18Н10Т приводит к формированию поверхностного слоя с более высокими значениями твердости (в 1,5 раза) и износостойкости (в 1,4 раза) относительно соответствующих характеристик стали 20Х23Н18. Выявлено, что твердость и износостойкость стали 12Х18Н10Т и 20Х23Н18 увеличиваются с ростом времени и температуры борирования. Показано, что борирование стали в условиях нагрева образцов электронами плазмы позволяет формировать на поверхности образцов оптически прозрачные борсодержащие пленки. Выявлено, что комбинированная обработка стали, сочетающая легирование бором в плазме, формирующейся при электрическом взрыве пленки титана, и последующее облучение электронным пучком сопровождается немонотонным изменением содержания бора в поверхностном слое стали, концентрации которого достигает максимальной величины (~19 ат. %) на расстоянии (10-15) мкм от поверхности легирования. Показано, что максимальное (82 масс. %) относительное содержание упрочняющих фаз на основе бора (TiB, TiB2) достигается при отношении массы титана к массе бора, равном 5,2. При увеличении данного параметра относительное содержание боридов в поверхностном слое стали снижается. 7. Установлено, что основным механизмом, ответственным за повышение твердости поверхностного слоя образцов стали 12Х18Н10Т и 20Х23Н18, является дисперсионное упрочнение, обусловленное выделением наноразмерных частиц боридов (карбоборидов) железа и хрома, и твердорастворное упрочнение, обусловленное формированием твердого раствора атомов бора в кристаллической решетке железа. Борирование стали сопровождается одновременным разупрочнением материала, что обусловлено снижением скалярной плотности дислокаций, увеличением среднего размера зерен, релаксацией внутренних полей напряжений. Показано, что высокие трибологические характеристики борированной стали обусловлены формированием на поверхности образцов боридного слоя, имеющего игольчатое строение, что существенно снижает площадь поверхности контакта стали и контртела. 8. Показано, что при жидкофазном борировании максимальные значения твердости и износостойкости достигается при плотности мощности и длительность импульса воздействия плазмы 2,2 ГВт/м2 и 100 мкс, соответственно; отношение массы титана к массе порошка бора, равно 5,2 (диаметр частиц (0,5-5) мкм).

Аннотация результатов, полученных в 2020 году
1. Получены результаты математического моделирования температурного поля, формирующегося в стали при облучении интенсивным импульсным электронным пучком. Обоснованны и выбраны режимы облучения стали 12Х18Н10Т и 20Х23Н18, позволяющие формировать в поверхностном слое материала структуру высокоскоростной ячеистой кристаллизации различной степени дисперсности. 2. Получен банк экспериментальных данных, выполнен анализ результатов исследований, установлены закономерности, полученные при исследовании элементного и фазового состава, состояния дефектной субструктуры, механических и трибологических свойств поверхностного слоя образцов стали 12Х18Н10Т и 20Х23Н18, облученных интенсивным импульсным электронным пучком (3 имп., (10, 20, 30) Дж/см^2, (50 и 200) мкс). Показано, что при облучении образцов электронным пучком с плотностью энергии, превышающей 20 Дж/см^2, в результате высокоскоростной кристаллизации в поверхностном слое стали формируется структура ячеистой кристаллизации с размером ячеек (300-700) нм. Установлено, что износостойкость стали 12Х18Н10Т увеличивается с ростом плотности энергии пучка электронов, достигая максимального значения (в 49 раз превышающего износостойкость стали в исходном состоянии) при параметрах облучения 30 Дж/см^2, 50 мкс, 3 имп. Максимальная (превышает износостойкость исходной стали в 4 раза) износостойкость стали 20Х23Н18 достигается при параметрах облучения 30 Дж/см^2, 50 мкс. Микротвердость стали незначительно изменяется после облучения электронным пучком, максимально увеличиваясь в 1,1 раза в случае стали 12Х18Н10Т и в 1,4 раза для стали 20Х23Н18. 3. Разработана, сконструирована, изготовлена и испытана разрядная система с горячим анодом, выполненным из порошкового бора. Проведена оптимизация и получены образцы спечённого порошка бора в графитовых тиглях диаметром 35 мм и толщиной засыпки порошка до 8 мм. Данная система использована для получения спечённых катодов из порошка бора для дугового испарителя с горячим катодом. 4. Разработан, сконструирован, изготовлен и испытан импульсный дуговой испаритель с горячим катодом, выполненным из спечённого порошка бора. Импульсный дуговой испаритель предназначен для решения задач, сформулированных в заявке на настоящий грант и в планах на выполнение гранта в 2021 г. 5. Сформирован банк экспериментальных данных, установлены закономерности, выполнен анализ результатов, полученных при исследовании элементного и фазового состава, состояния дефектной субструктуры, механических и трибологических свойств поверхностного слоя образцов высокохромистой стали 12Х18Н10Т и 20Х23Н18, облученных интенсивным импульсным электронным пучком (18 кэВ, 3 имп., (10, 20, 30) Дж/см^2, (50 и 200) мкс) и подвергнутых последующему насыщению бором при температурах (973 и 1173) К в условиях нагрева образцов в элионном режиме. Показано, что комбинированная обработка приводит к немонотонной зависимости микротвердости стали от режима предварительного облучения электронным пучком. Установлено, что борирование при температуре 1173 К способствует увеличению микротвердости стали 12Х18Н10Т на 7 % (режим облучения: 20 Дж/см^2, 50 мкс), стали 20Х23Н18 на 13% (режим облучения: 30 Дж/см^2, 50 мкс). Борирование при температуре 973 К способствует увеличению микротвердости стали 12Х18Н10Т на 3 % (режим облучения: 30 Дж/см^2, 200 мкс), сталь 20Х23Н18 в результате борирования разупрочняется. Установлено, что комбинированная обработка стали 12Х18Н10Т, сочетающая облучение электронным пучком и последующее борирование при температурах 973 К и 1173 К, способствует снижению износостойкости и увеличению коэффициента трения при всех режимах облучения. Борирование стали 20Х23Н18 приводит к немонотонной зависимости износостойкости и коэффициента трения стали от режима комбинированной обработки. А именно, при температуре 973 К наблюдается увеличение износостойкости в 4,5 раза и снижение коэффициента трения в 1,8 раза при комбинированной обработке по следующему режиму: облучение импульсным электронным пучком 20 Дж/см^2, 50 мкс, 3 имп.; ускоряющая разность потенциалов ионов плазмы (аргон + бор) 350 В. При температуре 1173 К борирование стали 20Х23Н18 способствует увеличению износостойкости в 3 раза и снижению коэффициента трения в 1,8 раза при комбинированной обработке по следующему режиму: облучение импульсным электронным пучком 30 Дж/см^2, 200 мкс, 3 имп.; 350 В. Методами просвечивающей электронной дифракционной микроскопии установлено, что при борировании стали в режиме, показавшем лучшие трибологические свойства, формируется многослойная структура. Верхний слой - пленка аморфного бора. Под пленкой бора наблюдается прослойка толщиной (25-30) нм, сформированная наноразмерными (10-15 нм) частицами боридов хрома, железа и никеля. Поверхностный слой стали толщиной (150-200) нм, на котором располагается прослойка боридов, имеет поликристаллическую зеренную структуру с размером кристаллитов (50-120) нм. В объеме зерен наблюдается микродвойниковая структура. Под данным слоем стали располагается слой термодиффузионного преобразования стали. В объеме зерен этого слоя обнаруживаются частицы боридов железа состава Fe23(СB)6. Размеры частиц (3-4) нм. 6. Разработан и оптимизирован комбинированный электронно-ионно-плазменный метод борирования стали. На первом этапе реализации данного метода осуществляется формирование системы «пленка (Ti+B) / (сталь 12Х18Н10Т) подложка» путем плазменно-ассистированного ВЧ-распыления катода из порошка бора и последующего дугового испарения катода титана. На втором этапе проводится облучение системы «пленка/подложка» импульсным электронным пучком. Показано, что оптимальными являются: пленка бора толщиной 125 нм и пленка титана толщиной 1 мкм; параметры облучения 18 кэВ, 20 Дж/см^2, 200 мкс, 3 имп. Методами STEM анализа показано, что в результате облучения в поверхностном слое стали формируется слой толщиной до 5 мкм, имеющий субмикрокристаллическую структуру с размером кристаллитов (200-400) нм. Методами микрорентгеноспектрального анализа показано, что поверхностный слой стали, имеющий субмикрокристаллическую структуру, обогащен атомами титана и бора. Слой, обогащенный атомами бора, выявляется и на поверхности стали. Установлено, что поверхностный субмикрокристаллический слой сформирован зернами альфа и гамма железа. По границам и в объеме зерен выявляются частицы боридов титана, железа и хрома. Показано, что микротвердость поверхностного слоя, измеренная при нагрузке 5 мН, составляет 21,9 ГПа, что более чем в 5 раз превышает микротвердость исходной стали, измеренная при данной нагрузке. Установлено, что коэффициент износа стали снижается от 5,0*10^-4 мм^3/м*Н до 0,2 *10^-4 мм^3/м*Н, что в 25 раз выше износостойкости исходной стали. Коэффициент трения модифицированной стали снижается весьма незначительно (от 0,63 в исходном состоянии до 0,60 после модифицирования). Разработанный метод характеризует кратковременность процесса борирования (совокупное время 1,5-2 часа), экологическая чистота, минимальное изменение структурно-фазового состояния и, следовательно, свойств объема модифицируемой детали, т.к. температура объема образца составляет (600-650) К. Последнее может быть важно при финишном модифицировании поверхностного слоя детали или изделия. 7. Выполнен анализ механизмов упрочнения и физической природы прочности модифицированного слоя образцов стали 12Х18Н10Т и 20Х23Н18. Оценку вкладов механизмов упрочнения в прочность стали на пределе текучести осуществляли, применяя широко используемые математические выражения и закономерности (уравнение Холла-Петча, уравнение Орована, уравнения, описывающие упрочнение материала дислокациями «леса», атомами замещения и внедрения). С этой целью были проведены оценки скалярной плотности дислокаций, средних размеров зерен и ячеек высокоскоростной кристаллизации, средних размеров, формы, количества на единицу длины секущей, объемной доли частиц второй фазы, фазовый состав частиц, концентрация легирующих элементов в кристаллической решетке на основе железа. Выполненные оценки показали, что основными механизмами упрочнения поверхностного слоя стали, облученной импульсным электронным пучком, являются субструктурный (упрочнение границами субзерен и дислокационной структурой) и дисперсионный (упрочнение наноразмерными частицами карбидной фазы). Установлено, что основными механизмами упрочнения поверхностного слоя стали, облученной импульсным электронным пучком и дополнительно подвергнутой борированию, являются субструктурный (упрочнение границами субзерен, дислокационной структурой и микродвойниками), дисперсионный (упрочнение наноразмерными частицами боридов и карбоборидов) и твердорастворный, обусловленный внедрением атомов бора в кристаллическую решетку железа. 8. В результате выполненных исследований выявлен режим борирования образцов высокохромистой стали 20Х23Н18 (973 К, 3 часа, 350 В), предварительно облученных импульсным электронным пучком (20 Дж/см^2, 50 мкс, 3 имп.), позволяющий кратно повысить износостойкость (в 4,5 раза) и снизить коэффициент трения (в 1,8 раза). 9. Разработан и апробирован комбинированный электронно-ионно-плазменный метод борирования, заключающийся в формировании многослойной системы «пленка/подложка» и последующем облучении импульсным электронным пучком. Выявлен режим обработки высокохромистой стали 12Х18Н10Т, позволивший кратно повысить твердость (в 5 раз) и износостойкость (в 25 раз) материала. Разработанный метод характеризуется кратковременностью процесса, экологической чистотой, минимальным изменением структурно-фазового состояния и, следовательно, свойств объема модифицируемой детали. Последнее является необходимым условием при финишной обработке поверхностного слоя многих деталей или изделий.

Аннотация результатов, полученных в 2021 году
1. Разработан и применен при выполнении проекта метод формирования в едином вакуумном пространстве многослойных покрытий системы «бор/металл». Формирование пленки бора на поверхности образцов стали осуществляли методом плазменно-ассистированного ВЧ-распыления катода из порошка бора. Пленку металлов напыляли вакуумно-дуговым плазменно ассистированным распылением металлического катода. 2. Модернизирован разработанный на предыдущих этапах выполнения проекта и применен при выполнении проекта в текущем году метод формирования на поверхности подложки твердых покрытий на основе боридов титана, боридов хрома или боридов циркония. Плёнки на основе боридов титана, хрома и циркония были получены при одновременном осаждении соответствующего металла и бора при плазменном ассистировании аргоновой плазмой. 3. Подготовлены три партии образцов стали 12Х18Н10Т: первая партия образцов – состояние листового проката; вторая партия образцов была подвергнута борированию в оптимальным режиме, выявленном по результатам выполнения проекта в 2019 г.; третья партия образцов была подвергнута комбинированной обработке (облучение импульсным электронным пучком и последующее борирование) в оптимальным режиме, выявленном по результатам выполнения проекта в 2020 г. 4. Получен банк экспериментальных данных, выполнен анализ результатов исследований, установлены закономерности, выявленные при исследовании элементного и фазового состава, состояния дефектной субструктуры, механических и трибологических свойств модифицированных (соответственно п. 3) слоев стали 12Х18Н10Т, сформированных при облучении системы «пленка (бор + металл) / (поверхностно модифицированная сталь 12Х18Н10Т) подложка» импульсным электронным пучком. Показано, что наиболее высокая микротвердость модифицированного слоя стали 12Х18Н10Т (5,4 ГПа, превышает микротвердость исходной стали в 2,1 раза), минимальный параметр износа (0,11 *10^-4, мм^3/Н*м, меньше параметра износа исходной стали в 36 раз) и коэффициент трения (0,17, меньше коэффициента трения исходной стали в 3,5 раза) выявлены при использовании в качестве напыляемого металла цирконий; предварительная обработка подложка - облучение импульсным электронным пучком (20 Дж/см^2, 50 мкс, 3 имп.) и последующее борирование – 1223 К, 3 час. Показано, что модифицирование стали 12Х18Н10Т путем облучения системы «пленка/подложка» импульсным электронным пучком сопровождается формированием многофазного субмикро- нанокристаллического поверхностного слоя, упрочняющими фазами которого являются бориды металлов пленки и стали. Толщина модифицированного слоя достигает 10 мкм. При использовании системы «B+Ti» и «B+Zr» выявлено формирование многослойной структуры; слои обогащены атомами металла (Ti или Zr), бора и химических элементов подложки. При использовании системы «B+Cr» слоистая структура не формируется. 5. Получен банк экспериментальных данных, выполнен анализ результатов исследований, установлены закономерности, выявленные при исследовании элементного и фазового состава, состояния дефектной субструктуры, механических и трибологических свойств твердых покрытий, содержащих бориды титана, бориды хрома и бориды циркония, сформированных на поверхности образцов стали 12Х18Н10Т, модифицированных соответственно п. 3. Установлено, что наибольшими значениями твердости (50,9 ГПа) и наименьшим параметром износа (9,5*10^-4 мм^3/Н*м), обладают покрытия, формируемые при напылении из плазмы, содержащей ионы титана и бора. Коэффициент трения равен 0,8 и практически не зависит от элементного состава покрытия. Установлено, что формируемые покрытия являются многофазными, многослойными (чередуются слои боридов и бора аморфного), нанокристаллическими (размеры кристаллитов боридов изменяются в пределах (1,5-2,5) нм и соответствуют толщине боридных слоев). 6. Выполнен анализ механизмов упрочнения и физической природы прочности модифицированного слоя образцов стали 12Х18Н10Т. Оценку вкладов механизмов упрочнения в прочность стали на пределе текучести осуществляли, применяя широко используемые математические выражения и закономерности (уравнение Холла-Петча, уравнение Орована, уравнения, описывающие упрочнение материала дислокациями «леса», атомами замещения и внедрения). С этой целью были проведены оценки скалярной плотности дислокаций, средних размеров зерен и ячеек высокоскоростной кристаллизации, средних размеров, формы, количества на единицу длины секущей, объемной доли частиц второй фазы, фазовый состав частиц, концентрация легирующих элементов в кристаллической решетке на основе железа. Выполненные оценки показали, что основными механизмами упрочнения модифицированного поверхностного слоя стали, обработанной комплексным методом, являются субструктурный (упрочнение границами зерен и субзерен и дислокационной структурой) и дисперсионный (упрочнение наноразмерными частицами боридной фазы). Не следует исключать твердорастворный механизм упрочнение модифицированного слоя, обусловленный внедрением атомов бора в кристаллическую решетку железа. 7. В результате выполненных исследований выявлены оптимальные параметры комбинированной электронно-ионно-плазменной обработки образцов стали 12Х18Н10Т: - с позиции микротвердости: (1) предварительная обработка стали, включающая облучение импульсным электронным пучком (18 кэВ, 20 Дж/см^2, 50 мкс, 3 имп.) и последующее борирование при температуре 1223 К в течение 3 часов, (2) формирование твердого покрытия толщиной 1 мкм при напылении из плазмы, содержащей ионы титана и бора; твердость покрытия (нагрузка на индентор 10 мН) 50,9 ГПа, что более чем в 19 раз выше твердости стали в исходном состоянии; - с позиции износостойкости: (1) предварительная обработка стали, включающая облучение импульсным электронным пучком (18 кэВ, 20 Дж/см^2, 50 мкс, 3 имп.) и последующее борирование при температуре 1223 К в течение 3 часов, (2) напыление пленки бора толщиной 300 нм и пленки титана толщиной 1 мкм, (3) облучение системы «пленка (B+Ti) / (модифицированная сталь) подложка» импульсным электронным пучком (18 кэВ, 20 Дж/см^2, 50 мкс, 3 имп.). В этом случае параметр износа 0,11*10^-4 мм^3/Н*м, что более чем в 30 раза ниже параметра износа исходной стали; - с позиции коэффициента трения: (1) предварительная обработка стали, включающая облучение импульсным электронным пучком (18 кэВ, 20 Дж/см^2, 50 мкс, 3 имп.) и последующее борирование при температуре 1223 К в течение 3 часов, (2) напыление пленки бора толщиной 300 нм и пленки циркония толщиной 1 мкм, (3) облучение системы «пленка (B+Zr) / (модифицированная сталь) подложка» импульсным электронным пучком (18 кэВ, 20 Дж/см^2, 50 мкс, 3 имп.). В этом случае коэффициент трения 0,17, что в 3,5 раза ниже коэффициента трения исходной стали. Разработанные в ходе выполнения проекта комбинированные электронно-ионно-плазменные методы модифицирования поверхностного слоя стали характеризуются кратковременностью процесса, экологической чистотой, минимальным изменением структурно-фазового состояния и, следовательно, свойств объема модифицируемой детали. Последнее является необходимым условием при финишной обработке поверхностного слоя многих деталей и изделий. 8. Опубликовано 8 статей, написанных по результатам выполнения НИР в журналах, индексируемых в системе “Сеть науки” (в том числе с импакт-фактором от 0,3 до 2,5: Technical Physics, Russian Physics Journal, Technical Physics Letters, Физическая мезомеханика, Applied Surface Science, Materials Science & Engineering и др.). 9. Опубликовано 7 статей, написанных по результатам выполнения НИР в журналах, рекомендуемых для опубликования ВАК и индексируемых в системе РИНЦ. 10. Написана и опубликована 1 глава в монографии "Strength and plasticity of materials under conditions of external energy effects" (2022 г.)