 |
реклама |
|
|
|
|
|
|
Прикладная физика и математика Аннотация к статье << Назад
МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ НАНОКОМПОЗИТНЫХ СЛОЕВ
НА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЯХ
ПРИ ЭЛЕКТРОВЗРЫВНОМ ЛЕГИРОВАНИИ |
А.В. ИОНИНА
В работе представлен новый механизм формирования наноструктурного слоя в приповерхностной зоне легирования при импульсной плазменной обработке металлов. Механизм основан на неустойчивости Кельвина-Гельмгольца
(КГ), возникающей на границе раздела между плазмой и расплавом. Неустойчивость КГ приводит к образованию
волн на границе раздела, которые затем распадаются на мелкие капли. Эти капли затвердевают, образуя наноструктурный слой. Предложенный механизм позволяет объяснить: проникновение легирующих элементов на глубину зоны легирования; более равномерное легирование по сравнению с традиционными методами.
Для количественного описания механизма получено дисперсионное уравнение для задачи КГ с учетом вязких и капиллярных напряжений в расплаве. Проведен анализ зависимости инкремента от длины волны возмущений поверхности. Показано, что инкремент имеет максимум в нанометровом диапазоне при относительной скорости плазмы и расплава в диапазоне 100–1000 м/с, достигаемой в условиях обработки. Предложена модель, объясняющая
волнообразный характер границы раздела между зоной электровзрывного легирования (ЭВЛ) и основой металла.
Модель основана на: развитии неустойчивости КГ на границе раздела расплав-плазма; резонансном взаимодействии волн КГ с неоднородностями границы раздела. Проведены численные расчеты, которые подтверждают
предложенный механизм. Получена зависимость амплитуды колебаний границы от времени. Описан процесс размывания границы вследствие перколяционного перемешивания.
Ключевые слова: легирование, импульсная обработка, расплав, механизмы упрочнение, плазма, неустойчивость
Кельвина-Гельмгольца, наноструктурный слой.
DOI: 10.25791/pfi m.02.2024.1290
Стр. 03-13. |
|
|
|
Последние новости:
Выставки по автоматизации и электронике «ПТА-Урал 2018» и «Электроника-Урал 2018» состоятся в Екатеринбурге Открыта электронная регистрация на выставку Дефектоскопия / NDT St. Petersburg Открыта регистрация на 9-ю Международную научно-практическую конференцию «Строительство и ремонт скважин — 2018» ExpoElectronica и ElectronTechExpo 2018: рост площади экспозиции на 19% и новые формы контент-программы Тематика и состав экспозиции РЭП на выставке "ChipEXPO - 2018" |