Экспериментальные исследования и моделирование импульсного электронно- пучкового воздействия на систему «ZrN-покрытие/подложка из силумина»
Author:
Коваль Н.Н.,Коваль Т.В.,Крысина О.В.,Иванов Ю.Ф.,Тересов А.Д.,Москвин П.В.,Tran M. K.An.,Прокопенко Н.А.,Петрикова Е.А.
Abstract
Настоящая работа посвящена исследованию комбинированной модификации силумина, включающей нанесение ZrN-покрытия на подложку и последующую обработку импульсным субмиллисекундным электронным пучком системы покрытие/подложка. Были проведены экспериментальные измерения и теоретические расчеты локальной температуры на образцах в зоне электронно-пучкового воздействия и толщины зоны расплава. Численно решена задача Стефана о высокоскоростном нагреве силумина без и с покрытием ZrN под воздействием интенсивного электронно-пучкового воздействия. Получены зависимости температурного поля, положения фронта кристаллизации и скорости его перемещения от времени. Получено, что при изменении толщины покрытия от 0.5 до 2 мкм скорость роста температуры поверхности на фронте увеличивается с 6·107 до 9·107 К/с, а максимальная температура, достигаемая на фронте, изменяется с 760 до 1070 ºС. Глубина расплава не превышает 57 мкм. Скорость фронта расплава в течение импульса воздействия составляет 3·105 мкм/с. Показано хорошее совпадение экспериментальных и теоретических значений температурных характеристик и толщин зон расплава при электронно-пучковой обработке.
Reference40 articles.
1. Faye D.Nd., Dias M., Rojas-Hernandez R.E., Sousa N., Santos Luís F., Almeida Rui M., Alves E., Nuclear Inst. and Methods in Physics Research B, 459, 71. 2019; doi: 10.1016/j.nimb.2019.08.027 2. Kuang X., Lei L.L., Guodong W., Huang L.K., Xu Y., Surf. Coat. Technol., 374, 72, 2019; doi: 10.1016/j.surfcoat.2019.05.055 3. Vorob’ev V.L., Gilmutdinov F.Z., Bykov P. V., Bayankin V.Ya., Pospelova I.G., Russkikh, I.T., J. Synch. Investig., 13(5), 979, 2019; doi: 10.1134/S1027451019050379 4. Boes J., Röttger A., Becker L., Theisen W., Addit. Manuf., 30, 100836, 2019; doi: 10.1016/j.addma.2019.100836 5. Ren Zh., Eppell S., Collins S., Ernst F., Surf. Coat. Technol., 378, 124943, 2019; doi: 10.1016/j.surfcoat.2019.124943
|
|