強(qiáng)流脈沖電子束誘發(fā)金屬表面形貌及其變化規(guī)律的研究.pdf

1、本實(shí)驗(yàn)使用SOLO-型強(qiáng)流脈沖電子束設(shè)備分別對(duì)純鐵、鈦合金（Ti6Al4V）和高速鋼（W18Cr4V）進(jìn)行轟擊處理，采用光學(xué)顯微鏡（OM）、掃描電鏡（SEM）、透射電鏡（TEM）和X-射線衍射作為主要手段來(lái)分析試樣表面的典型形貌及其變化和表層的結(jié)構(gòu)變化。主要從實(shí)驗(yàn)的角度對(duì)強(qiáng)流脈沖電子束（HCPEB）輻照金屬過(guò)程中電子束能量在表層的沉積與分布規(guī)律及其變化進(jìn)行了研究；在此基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)晶體熔化特性的分析揭示了不同材料表面熔坑的形成和演變機(jī)理

2、；進(jìn)而從束流強(qiáng)度、電子能量和脈沖次數(shù)三個(gè)方面探討了金屬材料表面形貌變化的規(guī)律及其主要影響因素。主要實(shí)驗(yàn)結(jié)論如下：
　　 1.通過(guò)對(duì)經(jīng)過(guò)不同預(yù)處理的純鐵和高速鋼受輻照后表面形貌變化的對(duì)比，發(fā)現(xiàn)：受電子“背散射”、電子衍射和電子能量損失率的影響，電子束的能量會(huì)優(yōu)先或集中在金屬的表面及表層的界面相集中沉積與分分布。
　　 2.受電子束的能量在界面相的集中沉積與分布和晶體自身具有不均勻熔化特性的影響，強(qiáng)流脈沖電子束輻照過(guò)程中，界

3、面相會(huì)優(yōu)先熔化并在準(zhǔn)靜態(tài)應(yīng)力作用下噴發(fā)，形成熔坑。對(duì)于某一具體的材料來(lái)說(shuō)，界面相從易到難的噴發(fā)次序?yàn)椋悍忾]的相界面（特別是含顆粒狀第二相或雜質(zhì)的材料）、小晶界（晶粒尺寸差異較大的材料）、晶界（結(jié)構(gòu)較均勻材料）。因此，高速鋼表面熔坑是由相界面不均勻熔化引起的碳化物噴發(fā)形成的，純鐵表面熔坑是由于晶界不均勻熔化引起的小晶粒熔化并噴發(fā)造成的，鈦合金表面熔坑僅是晶界的并不均勻熔化并噴發(fā)引起的；而且不同材料表面熔坑的形貌不同。
　　 3.輻