?
Влияние облучения высокотемпературной импульсной дейтериевой плазмой на структуру и механические свойства поверхности сплавов систем Cu-Ga и Cu-Ga-Ni
В работе исследовано изменение механических свойств и текстуры поверхностных слоев сплавов Cu-10Ga и Cu-10Ga-4Ni в условиях воздействия мощных импульсных радиационно-термических и ударно-волновых нагрузок, характерных для импульсных установок термоядерного синтеза. Облучение образцов импульсной высокотемпературной плазмой и ионами осуществлялось в установке Плазменный фокус (ПФ) PF-1000 (Польша) с энергетическим запасом 600 кДж; в качестве рабочего газа использовался дейтерий. Плотность мощности дейтериевой плазмы варьировалась от 107 до 109 Вт/см2 при длительности импульса плазмы ~10-7 с; плотность мощности ионов дейтерия - от 108 до 1011 Вт/см2 при длительности воздействия ионного потока ~5·10-8 с.
Обнаружено, что в реализованных условиях эксперимента облучение ведет к изменению текстуры в приповерхностных слоях до глубины несколько микрон, вызванное, по-видимому, направленной кристаллизацией в условиях высокого градиента температуры, ориентированного перпендикулярно облучаемой поверхности образца. Отмечена корреляция между типом возникшей текстуры и характером распространения линий скольжения с формированием «блочной» структуры. Зафиксировано снижение периода решетки в облученных поверхностных слоях, связанное, предположительно, с действием остаточных макронапряжений, поскольку существенного изменения состава поверхностных слоев не выявлено.
Обнаружена общая тенденция снижения микротвердости по Виккерсу исследуемых образцов медных сплавов в результате облучения в установке ПФ по указанным режимам. Вероятной причиной является термическое воздействие, поскольку концентрация в них легирующих элементов после облучения снижается незначительно.
В сплаве Cu-10Ga после облучения наблюдается незначительное (до 14%) снижение модуля Юнга E. При легировании же этого сплава никелем – элементом с более высоким, чем у меди, значением E (в сплаве Cu-10Ga-4Ni), модуль Е исходного поверхностного слоя практически не меняется после облучения материала в ПФ.