Формировние остаточных напряжений в поверхностных слоях мишеней из сплавов ВТ4 и ВТ20 при одновременном облучении всех сторон сильноточными импульсными электронными пучками

Abstract

Проанализированы экспериментальные данные о влиянии одновременного облучения сильноточными импульсными электронными пучками (СИЭП) всех сторон мишеней из титановых сплавов ВТ4 и ВТ20 на формирование остаточных напряжений в поверхностных слоях. Эти данные имеют большое практическое значение, поскольку известно, что одностороннее облучение в режиме плавления мишеней из жаропрочных сплавов с последующим их поворотом приводит к образованию остаточных напряжений растяжения за счет механического воздействия обратной необлученной стороны, что снижает прочностные характеристики детали. В этой связи перспективным представляется применить одновременное облучение со всех сторон детали, однако подобные ускорители отсутствуют. Поэтому исследования были выполнены на конусообразных и пирамидоидальных образцах при перпендикулярном воздействии пучка. Показано, что сильноточный импульсный электронный пучок микросекундной длительности при одновременном всестороннем воздействии на такие образцы является высокоэффективным инструментом для модифицирования поверхности, обеспечивающим проведение высокоскоростной термообработки (закалки), перекристаллизации материала в поверхностных слоях 15-20 мкм, очистку и выглаживание поверхности с формированием остаточных сжимающих напряжений. Сжимающие напряжения формируются при облучении с различными плотностями энергии от 20 Дж/см2 до 30 Дж/см2. Кроме того, при таких режимах облучения на поверхности образцов не происходит образования микродефектов в форме кратеров, т.е.отсутствуют концентраторы напряжений. Вышесказанное должно привести к упрочнению мишеней.