Статьи автора

Особенности повреждаемости поверхностных слоев монокристаллического вольфрама под воздействием мощных импульсных потоков ионов гелия и плазмы

Номер выпуска 4 от 03.07.2025

Проведено исследование структурного состояния и микротвердости поверхностного слоя образцов монокристаллического вольфрама после воздействия импульсными потоками ионов He и гелиевой плазмы, генерируемыми в установке Плазменный фокус «Вихрь» (ИМЕТ РАН). Параметры облучения: плотность мощности плазмы 10 Вт/см и ионов 2·10 Вт/см при длительности воздействия плазмы и ионов 100 и 20 нс соответственно; число импульсных воздействий 15; энергия ионов гелия ~100 кэВ; температура плазмы ~1 кэВ. Показано, что в результате пучково-плазменного воздействия в указанном режиме поверхность оплавляется, появляется кристаллографически ориентированная сетка микротрещин. В отличие от межзеренного растрескивания, характерного для поликристаллических образцов, в монокристаллах вольфрама сетка микротрещин образуется на фоне пластического течения по активным плоскостям скольжения под действием термических напряжений, возникающих на стадии охлаждения после кристаллизации расплава. В оплавленном слое формируется мелкоячеистая структура с размером ячеек ~200 нм. Наблюдается образование нераскрывшихся блистеров и кратеров, обусловленное выделением гелия из поверхностных слоев. Методом рентгеноструктурного анализа установлено, что облучение в реализованном режиме, сопровождающееся испарением тонкого поверхностного слоя, способствует уменьшению искажений кристаллической решетки и структурных дефектов технологического характера, возникших в поверхностном слое образцов монокристалла на стадии их механической обработки при подготовке к экспериментам. В результате радиационно-термического расплавления и направленного затвердевания поверхностного слоя вольфрама в нем образуется текстура кристаллизации в направлении, определяемом кристаллографической ориентацией в поверхностном слое образца, подвергшегося облучению, и совпадающем с вектором градиента температуры. Обнаружено незначительное (до 15%) снижение микротвердости в переплавленном поверхностном слое монокристаллов вольфрама, при этом отмечен разброс значений H по площади облученной поверхности.

93 0

Неоднородность текстуры и анизотропия механических свойств листов из сплавов В-1480 и В-1481

Номер выпуска 6 от 01.06.2025

Исследовали неоднородность текстуры по толщине листов ( = 1,4 мм) из сплавов системы Al-Cu-Li-Ag марок В-1480 и В-1481 и анализировали влияние этой неоднородности на анизотропию механических свойств данных материалов при растяжении. Листы обоих сплавов характеризуются послойной неоднородностью текстуры. Условно в текстуре можно выделить три слоя. В среднем слое толщиной ~0,5h формируется типичная для текстуры прокатки ГЦК металлов текстура {110}<112>, при этом ее интенсивность в сплаве В-1480 существенно выше, чем в сплаве В-1481. В поверхностных слоях листов толщиной по ~0,25h в сплаве В-1480 образуется многокомпонентная текстура сдвига, а в сплаве В-1481 формируется рекристаллизованная структура с кубической текстурой {100}<100>. Для листов сплава В-1481 с кубической текстурой в поверхностных слоях отмечается повышенный фактор Тейлора в 45°-ном направлении, что компенсирует пониженную прочность в этом направлении в средней части листа с текстурой {110}<112> и что обусловливает изотропию прочностных свойств листов данного сплава. Листы сплава В-1480 с интенсивной текстурой среднего слоя {110}<112> характеризуются сильной анизотропией механических свойств с минимальными прочностными свойствами в 45°-ном направлении, которые не превышают прочность сплава В-1481, при том что в долевом и поперечном направлениях прочность сплава В-1480 значительно выше.

19 0