Nanomodification of structure of non-ferrous metals in mode of superdeep penetration

Abstract

Анотація. Мета дослідження − встановити механізм надглибокого проникання речовин та залежності між параметрами мікрочастинок мікронних розмірів і глибиною надглибокого проникнення в армовані волокна. Методика. Як зразки для досліджень матричного матеріалу використовували мідь, латунь, алюмінієвий сплав АК12 і піддавали його динамічній обробці в режимі надглибокого проникнення. Шліфи до і після обробки досліджували за допомогою електронної мікроскопії, мікроаналізу, рентгеноструктурного та фазового аналізу, масспектрометрії та інших фізичних методів. Результати. У сплавах різногустинних кольорових металів у режимі надглибокого проникнення реалізоване об'ємне легування деталей як за рахунок застосування струменя мікрочастинок різних складів, так і за рахунок синтезу нових хімічних елементів та їх ізотопів. Використання надглибокого проникнення дозволило створити високолеговані сплави кольорових металів з концентрацією легуючих елементів від 0,35 мас. % до 26 мас. %. Наукова новизна. Встановлено, що під час бомбардування кольорових металів мікрочастинками різного складу, що летять із надзвуковою швидкістю, відбувається мікросекундне зниження міцності металевої мішені та локальні ядерні реакції в зоні проходження мікрочастинок. Практична значимість. Розуміння механізмів надглибокого проникнення мікрочастинок та реакцій їх взаємодії дозволить за частки секунди створювати для промисловості нові конструкційні матеріали з унікальними властивостями.

Formation of Protective Coatings for Parts of Ground Launch Complexes With Ultra-Deep Modification With Microparticles

“…An effective physical "tool" that changes mechanical [2], physical [3], chemical [4] and other metal properties [5] is the process of ultra-deep penetration of microparticles into metals (UPMM). Experience shows the superiority in the technological processes of products made of composite material, for example, cutters for the destruction of rocks [6], rubber-based composites withnano-sized fillers [7], polymer tracking membranes [8], non-ferrous metal composites [9] and the like other The effect is that microparticles of certain sizes and velocities areable to penetrate metallic materials to depths exceeding the size of microparticles up to several thousand of their caliber. New intermetallic phases formed in the metal matrix significantly affect its properties and significantly increase strength [10], corrosion resistance [11] and other important characteristics of alloys.…”

Analysis of the Effects of Dynamic Alloying on the Structure of Aluminium and its Alloys

“…The recent experiments showed that when streams of cosmic dust particles collide with a spacecraft shield, it causes an occurrence of plasma, which in turn leads to the appearance of electromagnetic radiation capable of disabling nearby electrical equipment and superficial mechanical damage [1,6,7]. However, studies of dynamic alloying in the superdeep penetration (SDP) mode [2][3][4][5] also show that the collision of a high-speed cosmic dust streams should lead not only to electromagnetic radiation and superficial mechanical damage but also to penetration of cosmic dust particles into the spacecraft shell. Using dynamic alloying with high-speed streams of powder particles [10] will allow us to evaluate the effects that occur in the structure of material of the spacecraft.…”

“…Variation of powder compositions under dynamic loading provides dynamic alloying of the matrix material with the necessary materials. Currently, there are no generalized results of the process of the structure and properties changing under conditions of dynamic loading by a stream of high-speed particles depending on the initial materials; therefore, the choice of aluminum and its alloy is a development of work in this area of research [2,3,5].…”