Исследование фазовых превращений в металле

• Российские ученые использовали синхротронное излучение СКИФ для изучения фазовых превращений в металле при импульсном облучении электронным пучком. • Исследование позволяет задавать нужные характеристики металла за счет выбора параметров облучения.

Метод и результаты

• Ученые из Томского научного центра СО РАН, Института физики прочности и материаловедения им. В. Е. Панина СО РАН, Института сильноточной электроники СО РАН и ЦКП «СКИФ» использовали метод синхротронной рентгеновской дифракции. • Изучена эволюция фазовых превращений в многослойной системе бор-титан при импульсном облучении. • Выявлено четыре сценария изменения структуры в зависимости от плотности энергии пучка.

Практическое применение

• Исследование открывает возможность целенаправленно получать материалы с нужными эксплуатационными характеристиками. • Исследователь или инженер может выбрать оптимальный сценарий, затратив меньше времени и ресурсов.

Сценарии изменения структуры

• При низкой плотности энергии материал нагревается, происходит рекристаллизация и снятие внутренних напряжений. • При средней плотности энергии плавятся только нанесенные слои покрытия, образуется диборид титана, обеспечивающий твердость и износостойкость. • При высокой плотности энергии плавится титановая подложка, формируется менее насыщенный бором борид титана, достигая баланса между твердостью и пластичностью. • На пиковых значениях энергии подложка плавится обширно, образуются неравновесные фазы титана с уникальными свойствами.

Планы на будущее

• Результаты исследования представлены в высокорейтинговом журнале. • Ученые планируют дополнить установку магнетроном для одновременного наблюдения за напылением и облучением.