Влияние перераспределения легирующих элементов в алюминиевых сплавах на их фазовые характеристики при облучении мощным ионным пучком

Abstract

Методами рентгенофазового анализа и растровой электронной микроскопии исследовано перераспределение атомов легирующей примеси в алюминиевых сплавах АК4-1 и АЛ5-1, подвергнутых воздействию мощного ионного пучка наносекундной длительности. Обнаружена существенная разница в процессах перераспределения примеси в деформируемом ковком сплаве АК4-1 и в литейном сплаве АЛ5-1. При облучении мощным ионным пучком сплава АК4-1 с повышением плотности ионного тока происходит измельчение и растворение второй фазы, содержащей алюминий, железо и никель. В литейном сплаве АК5-1 при всех режимах облучений наблюдается испарение окисной пленки и осаждение алюминия в капельной фазе на поверхность образцов. Анализ зон с наибольшим нарушением морфологии поверхности (кратеров в сплаве АК4-1 и зон с щелевыми отверстиями в сплаве АЛ5-1) показал аналогию в перераспределении элементов – магния и кремния для обоих типов сплавов. Обнаруженный сток этих элементов к местам наибольшего нарушения поверхности показал, что наиболее активно диффузия легирующей примеси и перемешивание протекает в жидкой фазе и зависит от теплофизических характеристик исследуемых сплавов