Механизм формирования поверхностных микро- и наноструктур в высокоэнтропийном AlCoCrFeNi сплаве при электронно-пучковой обработке

Изучено формирование структуры ячеистой кристаллизации субмикро- и наноразмерного диапазона на поверхности высокоэнтропийного сплава AlCoCrFeNi при воздействии низкоэнергетических сильноточных электронных пучков с плотностями энергии от 10 до 30 Дж / см2 и длительностью импульса 200 мкс. Установлено, что также как и для двух- и трёхкомпонентных сплавов причиной образования субмикро- и наноразмерных ячеистых структур является комбинированная неустойчивость, которая включает в себя термо-, испарительно-капиллярную и термоэлектрическую неустойчивости. Для выявления условий зарождения этой неустойчивости анализировалось предложенное в предыдущих работах авторов дисперсионное уравнение. Роль процесса испарения выявлялась путем решения тепловой задачи с учетом фазовых переходов. Расчеты распределения температур по времени на различных расстояниях от поверхности образцов данного сплава показали, что при значении плотности энергии Es < 30 Дж / см2 температура поверхности не достигает температуры испарения, поэтому при данных значениях плотности энергии испарительный член дисперсионного уравнения не учитывался. Результаты анализа дисперсионного уравнения показали, что при Es = 30 Дж / см2 длина волны λm, на которую приходится максимум скорости роста возмущений поверхности расплава, принимает значение, находящееся в субмикро и нанодипазоне, при условии, что значение термоэлектрического коэффициента будет составлять ~4 –10 В / К, а значение испарительного давления ~105 Пa. Если не учитывать термоэлектрические эффекты, то такие значения λm наблюдается только при испарительном давлении ~1011 Па. Показано, что λm уменьшается с ростом плотности энергии пучка электронов по степенному закону.

Modeling the mechanism of micro / nanostructured surface formation in Al-Co-Cr-Fe-Ni and Co-Cr-Fe-Mn-Ni high-entropy alloys treated with a high current pulsed electron beam

S.A. Nevskii, V.D. Sarychev, S.V. Konovalov, K.A. Osintsev, Y.F. Ivanov, I.A. Panchenko, V.E. Gromov

Структура титанового сплава, модифицированного электронными пучками и разрушенного при усталости

С.В. Коновалов, И.А. Комиссарова, Д.А. Косинов, Ю.Ф. Иванов, О.В. Иванова, В.Е. Громов

Effect of carbon alloying on hydrogen embrittlement of a Cantor alloy

M.Y. Panchenko, E.V. Melnikov, D.Y. Gurtova, E.G. Astafurova

1. Российский научный фонд - 20-19-00452