СОДЕРЖАНИЕ

Памяти проф. Л.И. Иванова

Л.С. Новиков

Роль Л. И. Иванова в развитии космического материаловедения.........................................................................................7

Статья посвящена памяти ученого и педагога Л.И. Иванова, внесшего большой вклад в

развитие космического материаловедения и подготовку специалистов в этой области.

Описаны основные проблемы космического материаловедения, решавшиеся при

непосредственном участии Л.И. Иванова, такие как формирование электрического заряда

в объеме облучаемых диэлектриков, соударение высокоскоростных частиц метеорной

материи и космического мусора с пластичными и хрупкими мишенями, проведение

экспериментов на орбитальных космических станциях и др. Приведены сведения о

педагогической деятельности Л.И. Иванова в Московском институте электроники и

математики (МИЭМ), где он в течение многих лет читал курс лекций по космическому и

радиационному материаловедению.

Ключевые слова: космическое материаловедение, космическая среда, материалы,

воздействие, стойкость, электризация, высокоскоростной удар.

DOI: 10.30791/0015-3214-2018-2-7-18

В.Н. Пименов, Г.Г. Бондаренко, Е.В. Демина, С.А. Масляев, В.А. Грибков, И.П. Сасиновская,

Н.А. Епифанов, В.П. Сиротинкин, Г.С. Спрыгин, А.И. Гайдар, М. Падух

Влияние импульсных потоков ионов дейтерия и дейтериевой плазмы на алюминиевый сплав

системы Al-Mg-Li.....................................................................................................................................................................19

Проведено исследование повреждаемости и структурного состояния поверхностного

слоя сплава Al-5% Mg-2% Li (масс.%) при импульсном воздействии мощных потоков

высокотемпературной дейтериевой плазмы и высокоэнергетических ионов дейтерия

в установке Плазменный Фокус (ПФ). Плотность мощности излучения составляла

q = 106 Вт/см2, 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.

Ключевые слова: сплав Al-Mg-Li, установка Плазменный Фокус, плотная дейтериевая

плазма, поток быстрых ионов дейтерия, повреждаемость поверхности, модифицирование

структуры поверхности.

DOI: 10.30791/0015-3214-2018-2-19-30

Б.П. Михайлов, В.Я. Никулин, А.Б. Михайлова, П.В. Силин,

И.В. Боровицкая, В.Ф. Шамрай

Синтез, структура и свойства сверхпроводников под действием ударных волн плазмы................................................31

Изучены возможности синтеза и уплотнения соединения МgВ2 из смеси порошков

магния и бора в металлической оболочке и на многослойной ленте при воздействии

субмикросекундной ударной волны (УВ), генерируемой при взаимодействии

высокоскоростной кумулятивной струи плазмы с твердотельной мишенью. Определена

оптимальная мощность УВ импульса, а также расстояние между образцом и плазменным

анодом и число плазменных импульсов. Исследовано влияние УВ плазменного

воздействия на структуру и сверхпроводящие свойств MgB2. Предполагается, что в

результате ударно-волнового плазменного воздействия в сверхпроводящей матрице

образуются точечные дефекты (вакансии и междоузельные атомы). Продемонстрирована

возможность индуцированного УВ синтеза соединения MgB2 из смеси порошков

магния и бора, обнаружено повышение критического тока сверхпроводника во внешнем

магнитном поле 2-5 Тл после ударно-волнового плазменного воздействия. Повышение

критического тока ВТСП лент под воздействием УВ объясняется возрастанием плотности

сверхпроводящих прослоек, их гомогенизацией, грануляцией зерен и упрочнением

зернограничных связей на границе раздела с металлической оболочкой.

Ключевые слова: вольтамперные характеристики, сверхпроводящая фаза MgB2, плотность

сверхпроводящих прослоек, критический ток, ударная волна, макро- и микроструктура

сверхпроводящих лент.

DOI: 10.30791/0015-3214-2018-2-31-36

Памяти проф. К.П. Гурова

А.М. Гусак, О.Ю. Ляшенко, F. Hodaj

Конкуренция промежуточных фаз в диффузионной зоне.....................................................................................................37

Конкуренция промежуточных фаз на начальных стадиях реактивной диффузии

анализируется с использованием двух основных идей, предложенных совместно с

К.П. Гуровым в 1981-1990 гг. Первая идея — кинетическое подавление определенных

фаз на стадии зарождения быстрорастущими соседними фазовыми слоями. Вторая —

термодинамическое подавление зарождения промежуточной фазы из-за зависимости

зародышеобразовательного барьера от локального градиента концентрации в исходных

фазах. Критический градиент концентрации делает невозможным зародышеобразование.

Проанализированы экспериментальные данные, надежно подтверждающие

теоретические предположения.

Ключевые слова: реактивная диффузия, зародышеобразование, подавление роста фаз,

градиент концентрации, конкуренция фаз.

DOI: 10.30791/0015-3214-2018-2-37-47

А.В. Назаров

Метод дырочного газа К.П.Гурова и альтернативная теория взаимной диффузии........................................................48

В рамках единого подхода, базирующегося на уравнениях для диффузионных потоков,

полученных с помощью метода дырочного газа К.П. Гурова, проведен анализ влияния

различных факторов на процесс взаимной диффузии и обсуждаются некоторые эффекты,

наблюдающиеся в диффузионной зоне.

Ключевые слова: диффузия, теория взаимной диффузии, вакансии, эффект Киркендалла.

DOI: 10.30791/0015-3214-2018-2-48-62

Д.Н. Демидов, Е.А.Смирнов

Влияние облучения на взаимную диффузию в системе Fe-Сr...............................................................................................63

Предложен метода расчета коэффициентов диффузии компонентов DFe, DCr и коэффициент

взаимной диффузии D в облученном сплаве Fe-Cr. Подстановка в уточненные Маннингом

уравнения Даркена значений коэффициента самодиффузии железа, определенных с

учетом радиационного ускорения диффузии и образования комплексов типа vI и iI (v

— вакансия, i — собственный междоузельный атом, I — атом легирующего элемента),

позволяет получить температурные и концентрационные зависимости DFe, DCr и D при

различных скоростях введения радиационных точечных дефектов.

Ключевые слова: конструкционные материалы атомной техники, взаимная диффузия в

металлах, радиационно-стимулированная диффузия, кинетические уравнения отжига

радиационных дефектов, комплексы радиационных дефектов.

DOI: 10.30791/0015-3214-2018-2-63-68

Воздействие потоков энергии на материалы

В.А. Шулов, И.Г. Стешенко, Д.А. Теряев, Ю.А. Перлович,

М.Г. Исаенкова, В.А. Фесенко

Формирование остаточных напряжений в поверхностных слоях мишеней из титановых

сплавов при облучении сильноточными импульсными электронными пучками.................................................................69

Методами рентгеноструктурного анализа, оптической металлографии и просвечивающей

электронной микроскопии показано, что облучение сильноточными импульсными

электронными пучками в режиме плавления приводит к формированию в поверхностном

слое образцов из сплавов ВТ6 и ВТ8 толщиной до 20 мкм остаточных сжимающих

напряжений и мелкодисперсной глобулярно-пластинчатой микроструктуры с

преимущественной ориентацией α-, α′- и α″-пластин параллельно или почти параллельно

поверхности, что должно приводить к повышению усталостной прочности при

испытаниях на изгиб. В то же время, на поверхности образцов из сплава ВТ9 при любых

плотностях энергии электронного пучка протекает процесс образования остаточных

растягивающих напряжений, для снятия которых необходимо проводить вакуумных

отжиг.

Ключевые слова: электронно-пучковая обработка, лопатки компрессора, просвечивающая

электронная микроскопия, рентгеноструктурный анализ, остаточные напряжения.

DOI: 10.30791/0015-3214-2018-2-69-73

Плазмохимические способы получения и обработки материалов

Ю.Г. Хусаинов, К.Н. Рамазанов

Локальное ионное азотирование конструкционной стали мартенситного класса

в плазме тлеющего разряда с полым катодом......................................................................................................................74

Проведено зондовое исследование плазмы тлеющего разряда по схеме одиночного

цилиндрического зонда Ленгмюра при давлении 60 Па в газовой смеси. Определено

распределение плотности заряженных частиц в полости, образованной технологическим

экраном для создания эффекта полого катода и поверхностью материала. Изучено

влияние локального ионного азотирования в плазме тлеющего разряда с полым

катодом на структуру и микротвердость диффузионного слоя конструкционной стали

16Х3НВФМБ-Ш. Исследовано влияние длительности процесса ионного азотирования в

плазме тлеющего разряда с полым катодом на толщину упрочненной зоны материала.

Обнаружено, что в результате локального ионного азотирования на поверхности материала

образуется три зоны, при этом толщина диффузионного слоя в зоне, модифицированной

плазмой с эффектом полого катода, в два раза больше, чем в зоне, модифицированной без

эффекта полого катода.

Ключевые слова: ионное азотирование, азотирование в тлеющем разряде, локальное

ионное азотирование, эффект полого катода в плазме тлеющего разряда, зондовые

исследования плазмы тлеющего разряда, конструкционная сталь 16Х3НВФМБ-Ш.

DOI: 10.30791/0015-3214-2018-2-74-80

Новые методы обработки и получения материалов с заданными свойствами

Б.В. Иванов, А.С. Аникин, А.Н. Букин, Я.В. Сергеечева, И.Г. Лесина,

Н.С. Сабуров, Ю.Н. Девятко, О.В. Хомяков

Измерение коэффициента диффузии водорода в циркониевых сплавах

с помощью метода радиолюминографии...............................................................................................................................81

Разработан метод получения квазиодномерного распределения трития в образцах

циркониевых сплавов. Проанализированы различные режимы насыщения образцов

тритием и измерены распределения концентрации трития, соответствующие этим

режимам насыщения. Разработан алгоритм восстановления коэффициента диффузии

водорода в циркониевых сплавах в рамках метода радиолюминографии. Построена

температурная зависимость коэффициента диффузии водорода в сплаве Э110.

Ключевые слова: радиюлюминография, водород, тритий, коэффициент диффузии,

гидрирование, циркониевый сплав, оксид циркония.

DOI: 10.30791/0015-3214-2018-2-81-91