Влияние импульсных потоков ионов дейтерия и дейтериевой плазмы на алюминиевый сплав системы Аl-Мg-Li

摘要

Проведено исследование повреждаемости и структурного состояния поверхностного слоя сплава Аl-5% Мg-2% 1л (масс.%) при импульсном воздействии мощных потоков высокотемпературной дейтериевой плазмы и высокоэнергетических ионов дейтерия в установке Плазменный Фокус (ПФ). Плотность мощности излучения составляла q=10~6 Вт/см~2, длительность импульса 50-100 нс. Установлено, что быстрый термический нагрев и охлаждение приводят к плавлению и затвердеванию тонкого поверхностного слоя сплава в течение нескольких десятков наносекунд, при этом в перегретом слое происходит образование микрополостей сферической формы, связанное с интенсивным испарением лития в микропоры внутри нагретого слоя. Термические напряжения, обусловленные резким нагревом, плавлением и охлаждением тонкого поверхностного слоя металла, приводят к формированию микротрещин в приповерхностной зоне образцов. Отмечено испарение электронным пучком элементов, входящих в состав материала анода установки ПФ (меди и вольфрама), и их последующее осаждение на облучаемую поверхность мишени в виде капель субмикронного размера. Показано, что термические и радиационно-стимулированные процессы, протекающие в сплаве при воздействии импульсных потоков энергии, приводят к перераспределению элементов твердого раствора на основе алюминия, увеличению содержания магния в поверхностном слое и образованию на облученной поверхности пленки оксида магния.