Фазово-структурные превращения в сплавах на основе никеля и молибдена при воздействии мощных ионных пучков

• Автор: Овчинников, Станислав Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 233 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ.
1, Физическое моделирование процессов и экспериментальные результаты исследования модификации структуры металлов при воздействии высокоинтенсивных импульсных потоков заряженных частиц". (литературный
оозор)
1.1 Физическое моделирование явлений взаимодействия МИП с металлической мишенью
1.2 Результаты экспериментальных исследований модификации структуры металлических материалов при воздействии мощных ионных пучков
1.3 Электронно-лучевая модификация структуры металлических материалов
2, Постановка задач. Материалы и методика исследований
2.1 Постановка задач диссертации
2.2 Материалы и методика исследований
3, Закономерности фазовой модификации и особенности кратерообразования в поверхностном слое сплавов Мо, Мо-47 вес. % Ее, N1 при воздействии МИП
3.1 Анализ динамики процессов нагрева» плавления и газодинамического распыления поверхностных слоев молибдена и никеля в различных условиях облучения
3.2 Особенности фазовых превращений в поверхностном слое Мо, сплава Мо-47 % вес. Ее и № при воздействии мощного ионного пучка
3.3 Феноменология кратерообразования и влияние этого явления на особенности дефектной структуры поверхностных слоев облучённых материалов=
3.3.1 Морфология обработанной МИП
поверхности
3.3.2 Электронномикроскопическое исследование фазово-структурного состояния материала в области
кратеров
4. Дефектная структура облучённых МИП сплавов Мо, Мо=47 вес. % Ее, N1 на различном расстоянии от поверхности воздействия
4.1 Особенности полей механических напряжений на различном расстоянии от поверхности воздействия МИП
4.2 Особенности модификации дефектной субструктуры
поверхностных слоёв молибдена и сплава Мо-4'7 % вес. Ее при воздействии мощных ионных пучков,
4.3 Исследование структурной модификации никеля при воздействии мощных ионных пучков
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА.

Введение.
Развитие новых методов лучевого воздействия на кристаллические материалы е использованием высокоинтенсивных импульсных ионных и электронных пучков существенно расширили возможности исследования в физике твёрдого тела, поскольку уровень и скорость энерговложения с еоответст= вующим комплексом тепловых, газодинамических и термомеханических явлений позволяют достигать экстремальных состояний, недоступных традиционным методам обработки металлов и сплавов.
В соответствии с многочисленными результатами математического и физического моделирования [1-5] воздействия мощных ионных пучков (МИЛ), при таком воздействии температура тонких (Ali < 3 мкм) поверхностных слоев мишени может достигать нескольких тысяч градусов, т.е. возможно плавление и испарение материала поверхности. Скорости нагрева (охлаждения) достигают значений ~ ( 10у 4- 10 ю) К/сек. градиенты температуры ~ 1012 К/м. При этом формируются высокие (до нескольких гигонаскадей) динамические и квазнетатичеекие термические напряжения.
Соответственно, при этом в облучаемой мишени могут возникать новые, уникальные по степени неравновеености структурно-фазовые состояния, в том числе образование сплавов не смешиваемых ни в твёрдом, ни в жидком состояниях, диссипативные и другие структуры самоорганизации высоконеравновесных систем (например, новые типы субструктур с высокой кривизной кристаллической решётки, её диспергированием и образованием нано-фазных структур).
Не исключено также, что структурные механизмы фазовых превращений и релаксации нелинейных термомеханических волн напряжений в условиях высокоэнергетического лучевого воздействия окажутся отличными от найденных при традиционных методах обработки.
выделения, что приводит к сильному влиянию разгрузки передней поверхности на амплитуду волны сжатия.
Для мощных ионных пучков увеличение энергии ионов в пучке приводит к росту давления в волне сжатия. Тем не менее, ввиду малости области энерговыделения в этом случае, значение амплитуды волны на два порядка ниже (Рис, 1,4) в сравнении с электронным воздействием с теми же начальными энергиями частиц и значением выражения ]*Е/ЛГ, (где }- плотность тока, Е- энергия, /?,- проективный пробег частиц в мишени [2-5]), Однако, как уже упоминалось, влияние разгрузки облучаемой поверхности (и уменьшение амплитуды волны) может быть ограничено давлением паров испаренного материала,
Рассмотрим процесс распространения волн напряжений в облучаемой мишени [25]. Кривая 3 на (Рис. 1.5) показывает, что волна сжатия достигла тыльной поверхности образца и отражается от неё. Новая волна разрежения также будет иметь амплитуду меньшую, чем волна сжатия. Через 430 не происходит наложение волн разрежения, идущих от передней и тыльной поверхности (кривая 4 на рис. 1.5). В этот момент создаётся наибольшая опасность для нарушения сплошности образца. В данном случае этого не произошло, однако следует иметь ввиду, что в расчётах [25] кристаллическая структура вещества предполагалась идеальной, что является также причиной незначительной величины диссипации энергии волны при ее распространении по образцу.
В отмеченной выше работе проведено также моделирование нормальных квазистатичееких термических напряжений (суу, суд, которые возникают вследствие неравномерного разогрева по глубине образца в плоскостях нормальных поверхности мишени и равны в т, х<>