EVOLYuTsIYa MIKROSTRUKTURY PRIPOVERKhNOSTNOGO SLOYa MEDI PRI TERMOTsIKLIROVANII LAZERNYMI IMPUL'SAMI NANOSEKUNDNOY DLITEL'NOSTI

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Исследованы механизмы формирования поверхностного рельефа на объемных образцах меди при воздействии лазерных импульсов (длительность 10 нс, длина волны 355 нм) в доабляционном режиме. Экспериментально установлено, что в процессе облучения при плотностях энергии 0.60–1.05 Дж/см2 на поверхности образцов в локальных областях вблизи границ зерен формируется характерная система выступов/впадин, высота/глубина которых достигает 500 нм. Методами оптической профилометрии, конфокальной сканирующей лазерной микроскопии и просвечивающей электронной микроскопии установлена деформационная природа формирующегося рельефа. При этом в тонком приповерхностном слое вблизи границ зерен обнаруживаются следы развития пластической деформации: наноразмерные двойниковые пластины, дислокации и малоугловые дислокационные границы. Молекулярно-динамическое моделирование показало, что основной физической причиной развития рассматриваемого рельефа является анизотропия теплового расширения различно ориентированных зерен (кристаллитов) при циклическом нагреве до предплавильных температур. Установлено, что термомеханические напряжения, возникающие в приповерхностном слое, превышают предел текучести материала, что приводит к необратимой пластической деформации. Показано накопление структурных изменений с ростом как плотности энергии, так и числа импульсов. Полученные результаты важны для понимания механизмов деградации структуры металлов при циклическом импульсном термомеханическом нагружении и могут быть использованы, в частности, для разработки методов повышения эксплуатационной стойкости металлооптики.

参考

  1. В. Е. Рогалин, К. М. Крымский, Радиотехн. и электрон. 68, 1236 (2023).
  2. В. Я. Панченко, Лазерные технологии обработки материалов: современные проблемы фундаментальных исследований и прикладных разработок, Физматлит, Москва (2009).
  3. А. Г. Григорьянц, А. И. Мисюров, Технологические процессы лазерной обработки, МГТУ им. Н. Э. Баумана, Москва (2006).
  4. В. Ю. Хомич, В. А. Шмаков, УФН 185, 489 (2015).
  5. И. А. Новиков, Ю. А. Ножницкий, С. А. Шибаев, Авиационные двигатели 2, 59 (2022).
  6. Kaichang Yu, Haichuan Shi, Peilei Zhang, Zhishui Yu, Hua Yan, and Qinghua Lu, J. Mater. Sci. 59, 1819 (2024).
  7. Н. А. Иногамов, Ю. В. Петров, В. А. Хохлов, В. В. Жаховский, ТВТ 58, 689 (2020).
  8. С. И. Анисимов, Я. А. Имас, Г. С. Романов, Ю. В. Ходыко, Действие излучения большой мощности на металлы, Наука, Москва (1970).
  9. Ф. Мирзоев, ЖТФ 72, 53 (2002).
  10. С. В. Васильев, А. Ю. Иванов, В. А. Лиопо, ИФЖ 80, 12 (2007).
  11. K. Vegel and P. J. Beckland, Appl. Phys. 36, 3697 (1965).
  12. Л. Н. Лариков, В. Ф. Мазанко, В. М. Фальченко, Физика и химия обработки материалов 6, 144 (1983).
  13. Р. Е. Ровинский, В. Е. Рогалин, В. М. Розенберг, М. Д. Теплицкий, Физика и химия обработки материалов 3, 7 (1980).
  14. G. Liedl, R. Pospichal, and S. P. Murzin, Comput. Opt. 41, 504 (2017).
  15. Т. В. Малинский, С. И. Миколуцкий, В. Е. Рогалин и др., Письма в ЖТФ 46, 51 (2020).
  16. Yu. V. Khomich, T. V. Malinskiy, V. E. Rogalin, V. A. Yamshchikov, and I. A. Kaplunov, Acta Astronaut. 194, 434 (2022).
  17. Т. В. Малинский, В. Е. Рогалин, Ж ТФ92, 268 (2022).
  18. Т. В. Малинский, В. Е. Рогалин, В. А. Ямщиков, ФММ 123, 192 (2022).
  19. Т. В. Малинский, В. Е. Рогалин, В. Я. Шур, Д. К. Кузнецов, ФММ 124, 653 (2023).
  20. В. И. Спицын, О. А. Троицкий, Электропластическая деформация металлов, Наука, Москва (1985).
  21. В. И. Карась, В. И. Соколенко, ФММ 188, 1156 (2018).
  22. И. М. Неклюдов, Я. Д. Стародубов, В. И. Соколенко, УФЖ 50, 113 (2005).
  23. Х. А. Тяпунина, E. K. Наими, Г. М. Зиненкова, Действие ультразвука на кристаллы с дефектами, Изд-во МГУ, Москва (1999).
  24. Г. В. Островская, А. Н. Зайдель, УФН 111, 579 (1973).
  25. И. А. Каплунов, В. Е. Рогалин, Изв. Сочинского гос. ун-та 2-4, 120 (2013).
  26. Ю. Р. Колобов, С. С. Манохин, В. И. Бетехтин, А. Г. Кадомцев, М. В. Нарыкова, Г. В. Одинцова, Г. В. Храмов, Письма в ЖТФ 48, 15 (2022).
  27. M. M. Budzevich, V. V. Zhakhovsky, C. T. White, and I. I. Oleynik, Phys. Rev. Lett. 109, 125505 (2012).
  28. В. А. Хохлов, В. В. Жаховский, Н. А. Иногамов и др., Письма в ЖЭТФ 115, 523 (2022).
  29. V. Zhakhovsky, Y. Kolobov, S. Ashitkov et al., Phys. Fluids 35, 096104 (2023).
  30. I. V. Nelasov, A. I. Kartamyshev, A. O. Boev, A. G. Lipnitskii, Yu. R. Kolobov, and Truong Khang Nguyen, Model. Simul. Mater. Sci. Eng. 29, 065007 (2021).
  31. В. А. Алексеев, С. А. Батанов, И. В. Митричев, А. А. Караханов, А. И. Моксяков, Г. А. Рябикова, С. А. Филин, Метод подготовки оптической поверхности металлических заготовок для глубокой штамповки, Патент РФ 2042456, 27.08.1995.
  32. З. И. Ашурлы, М. К. Ильин, Н. И. Конюшкина, А. Г. Отсeчкин, С. А. Филин, В. И. Ямпольский, Метод высокоскоростной абразивной обработки детали из материала, Патент РФ 2000915, 15.10.1993.
  33. Eduardo Montoya, Sara Bals, Marta D. Rossell, Dominique Schryvers, and Gustaaf Van Tendeloo, Microsc. Res. Tech. 70, 1060 (2007).
  34. R. J. Clifton, Appl. Mech. Rev. 43(5S), S9 (1990).
  35. M. A. Meyers, D. J. Benson, O. V¨ohringer, B. K. Kad, Q. Xue, and H.-H. Fu, Mater. Sci. Eng. A 322, 194 (2002).
  36. E. B. Zaretsky and G. I. Kanel, J. Appl. Phys. 114, 083511 (2013).
  37. Y. Mishin, M. J. Mehl, D. A. Papaconstantopoulos, A. F. Voter, and J. D. Kress, Phys. Rev. B 63, 224106 (2001).
  38. P. Hirel, Comput. Phys. Comm. 197, 212 (2015).
  39. A. P. Thompson, H. M. Aktulga, R. Berger et al., Comp. Phys. Comm. 271, 108171 (2022).
  40. A. Stukowski, Model. Simul. Mater. Sci. Eng. 18, 015012 (2009).
  41. R. Perriot, V. Zhakhovsky, N. Inogamov, and I. Oleynik, J. Phys.: Conf. Ser. 500, 172008 (2014). EAM potential for Cu is available via https://doi.org/10.13140/RG.2.2.30152.02562
  42. V. V. Zhakhovskii, N. A. Inogamov, Yu. V. Petrov, S. I. Ashitkov, and K. Nishihara, Appl. Surf. Sci. 255, 9592 (2009).
  43. D. I. Zhukhovitskii and V. V. Zhakhovsky, J. Chem. Phys. 152, 224705 (2020).

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».