Физики Челябинского государственного университета и Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН смоделировали распространение ударной волны в материале при лазерной ударной проковке.
Фото: ЧелГУ.
Инновационная технология лазерной ударной проковки представляет из себя процесс выстрела ультракороткими импульсами лазера в мишень на металле (для эксперимента исследователи выбрали медные пластинки). После выстрела на поверхности металла образуется видимая глазу вмятина, а внутри происходит упрочнение. Металлы, которые были подвергнуты лазерной ударной проковке, более прочные и срок их эксплуатации увеличивается.
Эксперимент проходит в отдельной комнате, где стоит ультрамощный лазер, на пластину подаётся вода, чтобы предотвратить распространение ударной волны в окружающую среду и сделать удар лазера более эффективным, рассказала младший научный сотрудник ПФИЦ УрО РАН Ксения Манухина.
«В процессе удара в материале происходит деформация кристаллической решётки, и она пытается вернуться в исходное положение. За счёт этих противонаправленных действий в металле задерживаются остаточные напряжения, благодаря которым дальнейшее деформационное нагружение уже не причинит серьёзного вреда металлической пластине. В Перми такие прочные металлы нужны для изготовления лопаток и лопастей турбины двигателя самолётов».
Далее учёные планируют заменить медь на используемые в аэрокосмической отрасли титан и другие металлы и их сплавы в рамках программы создания и развития научного центра мирового уровня «Сверхзвук», которая в Перми реализуется в 2020–2025 гг. при финансировании Минобрнауки России.