Изменения механических свойств и текстуры поверхности сплавов на основе меди под действием импульсных радиационно-термических и ударно-волновых нагрузок, создаваемых в установке плазменный фокус

Abstract

В работе представлены результаты исследования влияния облучения на установке Плазменный фокус (ПФ) на механические свойства (микротвердость, модуль Юнга) и текстуру поверхности сплавов Cu – 10 ат% Ga и Cu - 10 ат% Ga – 4 ат% Ni. Установки данного типа могут быть использованы для оценки стойкости материалов к радиационно-термическим и ударно-волновым нагрузкам, которым они будут подвергаться в условиях эксплуатации в реакторах термоядерного синтеза. В проведенных экспериментах на исследуемые образцы воздействовала импульсная (длительность импульса ~50 нс) дейтериевая плазма с плотностью потока от 10 7 до 10 9 Вт/см2 и ионы дейтерия при плотности потока от 10 8 до 10 11 Вт/см2 , которые помимо прочего, создавали в образцах ударные волны. Было обнаружено снижение микротвердости поверхностных слоев сплавов после облучения, в отличие от результатов ранее проведенных экспериментов по облучению на установке ПФ ванадия и титана азотной плазмой. Показано, что данный эффект обусловлен термическим воздействием плазмы, поскольку состав поверхностных слоев меняется незначительно. Существенного изменения модуля Юнга в поверхностных слоях медных сплавов при данных режимах облучения не происходит. Методом рентгеноструктурного анализа зафиксировано изменение текстуры поверхностных слоев. В случае формирования в поверхностном слое острой текстуры <111>, являющейся плоскостью скольжения в ГЦК-металлах, происходит интенсивное пластическое течение под действием термомеханических напряжений с формированием «блочной» микроструктуры, где блоки образованы сеткой линий скольжения