Морфологічні особливості та характеристики мікроструктури кратерів на опроміненій сильнострумовим імпульсним пучком електронів поверхні промислового алюмінієвого сплаву АА6111

  • В.В. Брюховецький Інститут електрофізики і радіаційних технологій НАН України, Харків, Україна https://orcid.org/0000-0003-0423-8828
  • В.В. Литвиненко Інститут електрофізики і радіаційних технологій НАН України, Харків, Україна https://orcid.org/0000-0003-4850-2555
  • Д.Є. Мила Інститут електрофізики і радіаційних технологій НАН України, Харків, Україна https://orcid.org/0000-0003-2919-741X
  • О.Л. Рак ННЦ «Харківський фізики-технічний інститут» НАН України, Харків, Україна https://orcid.org/0009-0000-6683-1235
Ключові слова: сильнострумовий імпульсний електронний пучок, алюмінієвий сплав, поверхневий шар, кратери

Анотація

Опромінення промислового алюмінієвого сплаву AA6111 сильнострумовим імпульсним електронним пучком з енергією частинок 0,35 МеВ, струмом пучка 2,0 кА, тривалістю імпульсу 5 мкс та діаметром пучка 3 см призводить до формування поверхневого шару з покращеними фізико-технологічними властивостями. Однак одним із негативних ефектів, спричинених імпульсним електронним опроміненням, є потенційне утворення кратерів на поверхні опроміненого матеріалу. В роботі вивчені типи та морфологія кратерів на поверхні алюмінієвого сплаву AA6111, що виникають внаслідок опромінення поверхні цього сплаву. Вивчено розподіл кратерів за розмірами та щільність кратерів на опроміненій поверхні. Проведено аналіз складу хімічних елементів на поверхні стінок кратера та на прилеглій до кратера переплавній поверхні. Вивчено особливості форми та розмірів мікроструктури зерен у зоні розташування кратера. Обговорюється значення цих спостережень для глибшого розуміння механізмів утворення кратерів під час опромінення сильнострумовим імпульсним електронним пучком.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Посилання

Y. Qin, C. Dong, Z. Song, S. Hao, X. Me, J. Li, X. Wang, J. Zou, and Th. Grosdidier, J. Vacuum Sci. and Technol. A, 279(3), 430 (2009). https://doi.org/10.1116/1.3093876

V.V. Bryukhovetsky, V.F. Klepikov, V.V. Lytvynenko, D.E. Myla, V.P. Poyda, A.V. Poyda, V.T. Uvarov, et al., Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. B, 499, 25 (2021). https://doi.org/10.1016/j.nimb.2021.02.011

V.V. Bryukhovetsky, V.F. Klepikov, V.V. Lytvynenko, D.E. Myla, Yu.F. Lonin, and A.G. Ponomarev, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. B. 519, 1 (2022). https://doi.org/10.1016/j.nimb.2022.03.008

H. Xie, J. Cai, C. Yu, M. Feng, X. Li, S. Chen, W. Pu, et al., Journal of Alloys and Compounds, 1025, 180201 (2025). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2025.180201

D.E. Myla, V.V. Bryukhovetsky, V.V. Lytvynenko, V.P. Poyda, A.V. Poyda, V.F. Klepikov, V.T. Uvarov, et al., Problems of Atomic Science and Technology, 2(126), 33 (2020).

Y. Hao, B. Gao, G.F. Tu, S.W. Li, C. Dong, and Z.G. Zhang, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. B, 269, 1499 (2011). https://doi.org/10.1016/j.nimb.2011.04.010

V.V. Bryukhovetsky, A.V. Poyda, V.P. Poyda, and D.E. Milaya, Problems of Atomic Science and Technology, 2(120), 67 (2019).

V.V. Bryukhovetsky, V.V. Lytvynenko, D.E. Myla, V.A. Bychko, Yu.F. Lonin, A.G. Ponomarev, and V.T. Uvarov, Physics and Chemistry of Solid State, 22, 655 (2021), https://doi.org/10.15330/pcss.22.4.655-663

J. Cai, L. Ji, S.Z. Yang, X.T. Wang, Y. Li, X.L. Hou, and Q.F. Guan, Chinese Science Bulletin, 58, 2507 (2013). https://doi.org/10.1007/s11434-013-5848-5

V.V. Bryukhovetsky, V.V. Lytvynenko, O.A. Startsev, D.E. Myla, Yu.N. Volkov, and O.L. Rak, Materials Letters, 367, 136642 (2024). https://doi.org/10.1016/j.matlet.2024.136642

D.I. Proscurovsky, and A.D. Pogrebnjak, Phys. Stat. Sol. A, 145(1), 9 (1994). https://doi.org/10.1002/pssa.2211450103

V.V. Bryukhovetsky, V.V. Lytvynenko, Yu.F. Lonin, D.E. Myla, A.G. Ponomarev, and V.T. Uvarov, Problems of Atomic Science and Technology, 2(144), 24 (2023). https://doi.org/10.46813/2023-144-024

C. Zhang, Y. Zhang, N. Tian, S. Chen, Z. Qian, P. Lv, and Q. Guan, Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces, 52, 869 (2016). https://doi.org/10.1134/S2070205116050269

Z. Zhang, S. Yang, P. Lv, Y. Li, X. Wang, X. Hou, and Q. Guan, Applied surface science, 294, 9 (2014). https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2013.12.178

L. Chai, B. Chen, S. Wang, Z. Zhang, and K.L. Murty, Applied Surface Science, 390, 430 (2016). https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2016.08.128

J. Cai, Q. Guan, P. Lv, C. Zhang, and Y. Yin, High Temperature Materials and Processes, 37(8), 777 (2018). https://doi.org/10.1515/htmp-2017-0067

Y. Qin, Ch. Dong, X. Wang, Sh. Hao, A. Wu, J. Zou, and Y. Liu, J. of Vacuum Science & Technology A, 21(6), 1934 (2003). https://doi.org/10.1116/1.1619417

J. Zhang, X. Zou, T. Grosdidier, C. Dong, J. of Vacuum Sci. & Technol. A, 27, 1217 (2009). https://doi.org/10.1116/1.3207948

V.V. Bryukhovetsky, V.F. Klepikov, V.V. Lytvynenko, D.E. Myla, O.A. Startsev, Yu.F. Lonin, and A.G. Ponomarev, Vacuum, 215, 112263 (2023). https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2023.112263

P.E. Fortin, M.J. Bull, and D.M. Moore, SAE Int. Congr. Exp., Detroit, MI, 1983, SAE Paper no. 830096. https://doi.org/10.4271/830096

V.V. Bryukhovetskyy, V.P. Pojda, A.V. Poyda, D.R. Avramets', R.I. Kuznetsova, O.P. Kryshtal', O.L. Samsonnik, et al., Metallofiz. Noveishie Tekhnol. 31(9), 1289-1302 (2009).

G.K. Quainoo, S. Yannacopoulos, and A.K. Gupta, Canadian Metallurgical Quarterly, 40(2), 211 (2001). https://doi.org/10.1179/000844301794388515

D.E. Myla, V.V. Bryukhovetsky, V.V. Lytvynenko, S.I. Petrushenko, O.O. Nevgasimov, Yu.F. Lonin, A.G. Ponomarev, et al., Problems of Atomic Science and Technology, 2(138), 25 (2022). https://doi.org/10.46813/2022-138-025

V.V. Bryukhovetskij, Fizika Metallov i Metallovedenie, 92(1), 107 (2001). (in Russian)

V.V. Bryukhovetsky, S.E. Donets, S.A. Kniaziev, O.V. Subbotin, V.V. Lytvynenko, S.I. Bogatyrenko, O.L. Rak, et al., Problems of Atomic Science and Technology, 6(160), 76 (2025). https://doi.org/10.46813/2025-160-076

K. Kim, Surface and Interface Analysis, 47(4), 429 (2015). https://doi.org/10.1002/sia.5726

B. Gao, K. Li, and P. Xing, Coatings, 9(7), 413 (2019). https://doi.org/10.3390/coatings9070413

P. Yan, T. Grosdidier, X. Zhang, and J. Zou, Materials & Design, 159, 1 (2018). https://doi.org/10.1016/j.matdes.2018.08.033

J. Zou, T. Grosdidier, K. Zhang, and C. Dong, Acta Materialia, 54(20), 5409 (2006). https://doi.org/10.1016/j.actamat.2006.05.053

V.V. Bryukhovetsky, V.V. Lytvynenko, D.E. Myla, Yu.F. Lonin, A.G. Ponomarev, and V.T. Uvarov. J. Nano- and Electronic Physics, 13(6), 06025-1 (2021). https://doi.org/10.21272/jnep.13(6).06025

Опубліковано
2026-06-10
Цитовано
Як цитувати
Брюховецький, В., Литвиненко, В., Мила, Д., & Рак, О. (2026). Морфологічні особливості та характеристики мікроструктури кратерів на опроміненій сильнострумовим імпульсним пучком електронів поверхні промислового алюмінієвого сплаву АА6111. Східно-європейський фізичний журнал, (2), 508-514. https://doi.org/10.26565/2312-4334-2026-2-57