Механізми зміцнення поверхневого шару дюралюмінію, модифікованого імпульсним релятивістським електронним сильнострумовим пучком

Автори В.В. Брюховецький1 , В.В. Литвиненко1 , Д.Є. Мила1 , Ю.Ф. Лонін2 , А.Г. Пономарьов2 , В.Т. Уваров2
Приналежність

1Інститут електрофізики і радіаційних технологій НАН України, вул. Чернишевська, 28, а/с 8812, 61002 Харків, Україна

2Національний науковий центр «Харківський фізики-технічний інститут» НАН України, вул. Академічна, 1, 61108 Харків, Україна

Е-mail bvv260170@ukr.net
Випуск Том 13, Рік 2021, Номер 6
Дати Одержано 24 листопада 2021; у відредагованій формі 09 грудня 2021; опубліковано online 20 грудня 2021
Посилання В.В. Брюховецький, В.В. Литвиненко, Д.Є. Мила, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 13 № 6, 06025 (2021)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.13(6).06025
PACS Number(s) 07.05.Tp, 61.80.Fe, 87.63.Hg
Ключові слова Сильнострумовий електронний пучок, Алюмінієвий сплав (2) , Мікротвердість (27) , Механізми зміцнення.
Анотація

Досліджено механізми зміцнення поверхневого шару алюмінієвого сплаву Д16AT, опроміненого сильнострумовим релятивістським електронним пучком. Сплав опромінювали електронним пучком з енергією частинок 0,35 МеВ, струмом пучка 2,0 кА та тривалістю імпульсу 5 мкс. У статті показано, що обробка сильнострумовим релятивістським електронним пучком алюмінієвого сплаву Д16AT призводить до оплавлення опроміненої поверхні та утворення поверхневого шару з модифікованим структурно-фазовим станом. Товщина шару складає приблизно 100 мкм. Основною фазою цього шару є твердий розчин на основі алюмінію, а інтерметалідні фази, які були присутні у вихідному стані сплаву, не виявляються методами рентгенівської дифрактометрії. Встановлено, що обробка поверхні сплаву Д16АТ імпульсним електронним пучком призводить до подрібнення зерна. У вихідному стані сплаву середній розмір зерен складає 11 мкм, а у модифікованому шарі середній розмір зерна складає приблизно 0,8 мкм. Мікротвердість опроміненого шару збільшується майже на 50 %. Проаналізовано внесок різних механізмів зміцнення у зміну міцнісних характеристик модифікованого поверхневого шару. Показано, що для сплаву у вихідному стані основний внесок у зміцнення дає дисперсійний механізм, тоді як ключову роль у збільшенні мікротвердості модифікованого опроміненням шару відіграє дислокаційний механізм зміцнення. Обговорюється значення цих спостережень для термомеханічної обробки алюмінієвих сплавів з метою подальшого підвищення характеристик їх міцності.

Перелік посилань