Труды КНЦ вып.5 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2015(31))

Анализ микромеханических характеристик сплава показал, что при увеличении скорости охлаждения происходит рост микротвердости, микропрочности и снижение микрохрупкости (рис.4). Наиболее заметный рост микрохрупкости происходит при скоростях ниже 20оС/сек. Такие условия охлаждения являются опасными с точки зрения вероятности возникновения трещин, сколов и раковин в мишенях при их последующей механической обработке. D, d, мкм, Ц% V, °С/сек Н, ГПа 5, ГПа у, отн. ед. V, °С/сек Рис. 3. Размер пор d (1), средний размер кристаллов Рис. 4. Влияние скорости охлаждения сплава на кремния D (2) и пористость П (3) микротвердость H (1), хрупкую микропрочность в зависимости от скорости охлаждения сплава 8 (2) и микрохрупкость у(3) кристаллов кремния Нами были измерены остаточные напряжения первого рода (макронапряжения) и структурные напряжения (микронапряжения) в поверхностном слое мишени. Размеры мишени составляли 240x240x10 мм. При скоростях охлаждения меньше 20 0 С/сек макронапряжения имеют отрицательные значения, достигающие 100 МПа, т.е. являются сжимающими (рис.5а). Увеличение скорости охлаждения выше 80оС/сек приводит к возникновению растягивающих напряжений (наиболее опасных с точки зрения вероятности возникновения трещин), достигающих величины 60 МПа. Минимальный уровень макронапряжений соответствует скоростям охлаждения в интервале 20-80 МПа. Уровень микронапряжений примерно на порядок выше, чем у макронапряжений (рис.5б). Наименьшие значения микронапряжений соответствуют скоростям охлаждения сплава в интервале (10-70)оС/сек и составляют 300-500 МПа. а б а2 мгь V , °С/сек V , °С /сек Рис. 5. Макро- (а) и микронапряжения (б) в поверхностном слое мишени в зависимости от скорости охлаждения сплава Из всего вышеизложенного следует, что при выплавке мишеней из сплава РС2005 скорость охлаждения должна находиться в интервале 20-70оС/сек. С учетом результатов проведенных исследований нами были выплавлены мишени со скоростью охлаждения в интервале (30-60)оС/сек. Сплав имел однородную 146