Анализ состояния поверхностного слоя композиционного сплава САП-2 после облучения мощным ионным пучком

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследовано влияние воздействия мощного ионного пучка наносекундной длительности на фазовый состав и морфологию поверхности композиционного алюминиевого материала САП-2. Обнаружено, что после облучения мощным ионным пучком при всех используемых в экспериментах режимах облучения изменений в фазовом составе не наблюдается. Однако наблюдаемые сдвиги и уширение дифракционных пиков от облученных образцов свидетельствуют о формировании остаточных напряжений и трансформации исходной дислокационной структуры. Обнаруженное уменьшение плотности дислокаций привело к уменьшению микротвердости САП-2, облученных при плотности тока 50 и 100 А/см2. Показано, что увеличение плотности ионного тока приводит к возрастанию доли кислорода в поверхностном слое САП-2, что, по-видимому, связано с частичным испарением алюминия и увеличением концентрации включений Al2O3, входящего в состав материала. Обнаружен нелинейный характер зависимости среднего отношения содержания кислорода к алюминию от плотности ионного тока пучка, максимальное значение которого зафиксировано при облучении пучком с плотностью тока 100 А/см2. Интенсивный нагрев поверхности САП-2 при воздействии ионным пучком приводит к изменению дисперсности включений Al2O3 на облученной поверхности. При этом максимальная коагуляция частиц Al2O3 обнаружена при облучении мощным ионным пучком с плотностью тока 100 А/см2.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Т. В. Панова

Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского

Автор, ответственный за переписку.
Email: panovatv@omsu.ru
Россия, 644077, Омск

В. С. Ковивчак

Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского

Email: panovatv@omsu.ru
Россия, 644077, Омск

Список литературы

  1. Бойко В.И., Скворцов В.А., Фортов В.Е., Шаманин И.В. Взаимодействие импульсных пучков заряженных частиц с веществом. М.: Физматлит, 2003. 286 с.
  2. Погребняк А.Д., Ремнев Г.Е., Чистяков С.А., Лигачев А.Е. // Изв. вузов. Физика. 1987. Т. 30. № 1. C. 52.
  3. Грибков В.А., Григорьев В.И., Калин Б.А., Якушин В.Л. Перспективные радиационно-пучковые технологии обработки материалов. М.: Круглый год, 2001. 528 с.
  4. Модифицирование и легирование поверхности лазерными, ионными и электронными пучками. Пер. с англ. / Поут Дж.М., Фоти Г. и др. М.: Машиностроение, 1987. 423 с.
  5. Якушин В.Л. Радиационно-пучковые технологии обработки материалов. М.: Круглый год, 2001. 528 с.
  6. Диденко А.Н., Лигачев А.Е., Куракин И.Б. Воздействие пучков заряженных частиц на поверхность металлов и сплавов. М.: Энергоатомиздат, 1987. 183 с.
  7. Аброян И.А., Андронов А.Н., Титов А.И. Физические основы электронной и ионной технологии. М.: Высшая школа, 1984. 320 с.
  8. Погребняк А.Д., Иванов Ю.Ф., Лебедь А.Г., Валяев А.Н., Рэнк Т., Томпсон М.О., Жао В. // Металлофизика и новейшие технологии. 2000. Т. 22. № 10. С. 18.
  9. Анищик В.М., Углов В.В. Модификация инструментальных материалов ионными и плазменными пучками. Минск: Изд-во БГУ, 2003. 191с.
  10. Коротаев А.Д., Тюменцев А.Н., Почивалов Ю.И., Овчинников С.В., Ремнев Г.Е., Исаков И.Ф. // Физика металлов и металловедение. 1996. Т. 81. № 5. С. 118.
  11. Быстрицкий В.М., Диденко А.Н. Мощные ионные пучки. М.: Энергоатомиздат, 1984. 152 с.
  12. Жидков М.В., Лигачев А.Е., Колобов Ю.Р., Потемкин Г.В., Ремнев Г.Е. // Изв. вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2018 № 4. С. 82. https://www.doi.org/10.17073/1997-308X-2018-4-82-91.
  13. Лигачев A.E., Жидков M.В., Колобов Ю.Р.,. Потемкин Г.В, Лукашова M.В., Ремнев Г.Е., Павлов С.К., Тарбоков В.А. Влияние мощного импульсного ионного пучка на топографию поверхности тантала // Proc. of 8th International Congress on Energy Fluxes and Radiation Effects. 2022, Tomsk, Russia. C. 912. https://www.doi.org/10.56761/EFRE2022.C3-P-005001.
  14. Бадамшин А.М., Лептюк А.О. // Омский научный вестник. 2022. № 2 (182). С. 33. https://www.doi.org/10.25206/1813-8225-2022-182-33-37.
  15. Геринг Г.И., Калистратова Н.П., Полещенко К.Н. Механизмы модификации структуры твердых сплавов // Вестник Омского университета. 1997. Вып. 2. С. 29.
  16. Ковивчак В.С., Дубовик В.И., Бурлаков Р.Б. // Поверхность. Рентген., синхротрон. нейтрон. исслед. 2009. № 4. С. 9.
  17. Панова Т.В., Ковивчак В.С., Геринг Г.И., Доро- нин Д.О. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2013. № 4. С. 1. https://www.doi.org/10.7868/S0207352813040185.
  18. Ремнев Г.Е., Тарбоков В.А., Павлов С.К. // Физика и химия обработки материалов. 2021. № 2. С. 5. https://www.doi.org/10.30791/0015-3214-2021-2-5-26.
  19. Ковивчак В.С., Михайлов К.А., Панова Т.В., Ге- ринг Г.И., Бурлаков Р.Б. // Физика и химия обработки материалов. 2005. № 2. С. 57.
  20. Панова Т.В., Ковивчак В.С. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2022. № 4. С. 52. https://www.doi.org/10.31857/S1028096022040100.
  21. Фридляндер И.Н., Степанова М.Г., Матвеев Б.И. // Авиационная промышленность.1982. № 8. С. 7.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Дифрактограммы САП-2 до (1) и после облучения МИП с плотностью тока 50 (2), 100 (3) и 150 (4) А/см2 тремя импульсами.

Скачать (91KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Участки дифрактограмм САП-2 до (1) и после облучения МИП с плотностью тока 50 (2), 100 (3) и 150 (4) А/см2 тремя импульсами.

Скачать (126KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Морфология поверхности САП-2: необлученного (а) и облученного МИП с плотностью тока 50 (б), 100 (в) и 150 (г) А/см2 после химического травления.

Скачать (855KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимость микротвердости САП-2 до (1) и после облучения МИП с плотностью тока 50 (2), 100 (3) и 150 (4) А/см2 тремя импульсами.

Скачать (95KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024