Changes in the Morphology and Strength Properties of the Vanadium Surface under the Influence of Helium Ions and Pulsed Laser Irradiation

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

The effect of high-power pulsed laser irradiation generated in a GOS 1001 installation in the Q-switched mode (power density q = 1.2 × 1012 W/m2, pulse duration τ0 = 50 ns, number of pulses N = 1–4) in vacuum on a porous structure of the vanadium sample surface is studied, as well as on its hardness determined in two ways based on the recovered print method and on the kinetic indentation method. The porous structure is formed during implantation of helium ions (energy 30 keV, dose 2.0 × 1023 m–2, ion flux density 4.8 × 1018 m–2 · s–1, temperature ~500 K). It is shown that irradiation with helium ions causes vanadium hardening by about a factor of two, and the microhardness values determined by the recovered print method are slightly lower than the kinetic hardness values. It is found that in both cases, as a result of the target destruction under the laser radiation, a crater appears, surrounded by a breastwork, behind which there is a zone of thermal influence. Erosion is observed in this zone, caused by the destruction of the domes of bubbles-blisters filled with implanted helium and impurity atoms (C, O, N) present in the liquid metal. It is found that with an increase in the number of laser pulses, the microhardness in the crater decreases, while the narrow area around it hardens, and with further distance from the crater, the microhardness approaches values corresponding to that of vanadium implanted with helium ions.

Авторлар туралы

I. Borovitskaya

A.A. Baikov Institute of Metallurgy and Material Science RAS

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: symp@imet.ac.ru
Russia, 119334, Moscow

S. Korshunov

National Research Center “Kurchatov Institute”

Email: ang.2008@mail.ru
Russia, 123182, Moscow

А. Mansurova

National Research Center “Kurchatov Institute”

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: ang.2008@mail.ru
Russia, 123182, Moscow

G. Bondarenko

National Research University Higher School of Economics

Email: ang.2008@mail.ru
Russia, 101000, Moscow

A. Gaidar

Research Institute of Advanced Materials and Technology

Email: ang.2008@mail.ru
Russia, 115054, Moscow

E. Matveev

Research Institute of Advanced Materials and Technology

Email: ang.2008@mail.ru
Russia, 115054, Moscow

E. Kazilin

A.A. Baikov Institute of Metallurgy and Material Science RAS

Email: ang.2008@mail.ru
Russia, 119334, Moscow

Әдебиет тізімі

  1. Гусева М.И., Мартыненко Ю.В. // Успехи физических наук. 1981. Т. 135. Вып. 4. С. 671.
  2. Бондаренко Г.Г. Радиационная физика, структура и прочность твердых тел: учебное пособие. М.: Лаборатория знаний, 2016. 462 с.
  3. Боровицкая И.В., Коршунов С.Н., Мансурова А.Н. и др. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2020. № 5. С. 56.
  4. Боровицкая И.В., Коршунов С.Н., Мансурова А.Н. и др. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2021. № 4. С. 25.
  5. Гусев В.М., Бушаров Н.П., Нафтулин С.М., Проничев А.М. // Приборы и техника эксперимента. 1969. Т. 4. С. 19.
  6. ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14 577-1: 2002). Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. М.: Стандартинформ, 2013.
  7. ГOСТ 8.904-2015 (ИСО 14 577-2:2015) Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. М.: Стандартинформ, 2016.
  8. ГОСТ Р ИСО 6507-1-2007. Металлы и сплавы. Измерение твердости по Виккерсу. Часть 1. Метод измерения. М.: Стандартинформ, 2008.
  9. ГОСТ 9450-76. Измерение микротвердости вдавливанием алмазных наконечников. М.: Изд-во стандартов, 1993. 36 с.
  10. Боровицкая И.В., Пименов В.Н., Масляев С.А. и др. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2022. № 1. С. 41. https://doi.org/10.31857/S1028096022010150
  11. Воробьев Р.А., Литовченко В.Н., Дубинский В.Н. // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2016. № 5. Т. 82. С. 55.
  12. Морозов Е.В., Демин А.С., Пименов Е.Н. и др. // Физики и химия обработки материалов. 2017. № 4. С. 5.
  13. Пименов В.Н., Боровицкая И.В., Демин А.С и др. // Физика и химия обработки материалов. 2021. № 6. С. 5.
  14. Мартыненко Ю.В. Проблемы взаимодействия быстрых частиц с твердым телом, связанные с созданием термоядерных реакторов, Препринт ИАЭ–2815, 1977. 13 с.
  15. Грибков В.А., Григорьев Ф.И., Калин Б.А. и др. Перспективные радиационно-пучковые технологии обработки материалов. М.: Круглый год, 2001. 528 с.
  16. Скворцов А.М., Халецкий Р.А., Хуинь Конг Ту // Науч.-техн. вестн. информ. технологий, механики и оптики. 2013. № 1(83). С. 119.
  17. Данелян Л.С., Коршунов С.Н., Мансурова А.Н. и др. // ВАНТ. Сер. Термояд. синтез. 2011. Т. 34. Вып. 2. С. 46.
  18. Боровицкая И.В., Люблинский И.Е, Коршунов С.Н. и др. // ВАНТ. Сер. Термояд. синтез. 2015. Т. 38. Вып. 1. С. 15.

© И.В. Боровицкая, С.Н. Коршунов, А.Н. Мансурова, Г.Г. Бондаренко, А.И. Гайдар, Е.В. Матвеев, Е.Е. Казилин, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».