The object of research, development or design (in Russian) : Сплавы W-Nb, W-Zr, W-Cu, созданные методом плазменного жидкофазного легирования приповерхностного слоя вольфрама атомами переходных металлов.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Вольфрамның беткі қабатын өтпелі металл атомдарымен плазмалық сұйық фазалық қоспалау әдісімен жасалған W-Nb, W-Zr, W-Cu қорытпалары.

Aim of work (in Russian) : Целью работы на 2023 год согласно календарному плану проекта являлось установление влияния типа легирующего элемента и его концентрации на фазовый состав вольфрамовых сплавов, установление особенностей зеренной структуры модифицированных вольфрамовых сплавов, а также определение оптимальных составов вольфрамовых сплавов с минимальным уровнем остаточных напряжений.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның күнтізбелік жоспарына сәйкес 2023 жылға арналған жылға арналған жұмыстың мақсаты легірлеуші ​​элемент түрі мен оның концентрациясының вольфрам қорытпаларының фазалық құрамына әсерін анықтау, модификацияланған вольфрам қорытпаларының дәндік құрылымының сипаттамаларын белгілеу, сондай-ақ қалдық кернеулердің минималды деңгейі бар вольфрам қорытпаларының оңтайлы құрамдарын анықтауы болды.

Методы исследования (на русском) : Основными методами исследований являются: растровая электронная микроскопия, рентгеноспектральный микроанализ, рентгеноструктурный анализ.

Методы исследования (на казахском) : Зерттеудің негізгі әдістері: растрлық электронды микроскопия, рентген-спектрлік микроанализ, рентгендік құрылымдық талдау.

Obtained results and novelty (in Russian) : Расчет деформации решетки проводился на основании сдвига дифракционных пиков по отношению к необработанному вольфраму. При определении абсолютных значений макронапряжений σmacro (напряжений первого рода) в учитывалось значение модуля Юнга (370 ГПа). При обработке вольфрама компрессионными плазменными потоками (КПП) уровень деформации решетки и макронапряжений возрастает до 1.31 ГПа, в приповерхностном слое W возникают растягивающие напряжения, в то время как для системы легированной медью W92Cu8 макронапряжения имеют тенденцию к сжимающим и стремятся к нулю. Для W66Zr34 напряжения являются растягивающими, и их абсолютное максимальное значение достигает почти 2 ГПа. Большие значения макронапряжений в образцах W, обработанных КПП, обусловлены высокими скоростями (порядка 107-108 К/с) закалки расплавленной приповерхностной области. Таким образом, введение (легирование) нерастворимой примеси меди в вольфрам позволяет существенным образом снизить уровень остаточных внутренних напряжений (макронапряжений), в отличие от инкорпорирования циркония.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Тордың деформациясы өңделмеген вольфрамға қатысты дифракция шыңдарының ығысуы негізінде есептелді. Макростресстердің абсолютті мәндерін анықтау кезінде σmacro (бірінші түрдегі кернеулер) Янг модулінің мәні (370 ГПа) ескерілді. Вольфрамды қысу плазмасының ағындарымен (CPF) өңдеген кезде тор деформациясының деңгейі және макростресстердің деңгейі 1,31 ГПа дейін артады, бетке жақын W қабатында созылу кернеулері пайда болады, ал мыс легирленген W92Cu8 жүйесі үшін макростресстердің қысу және нөлге дейін бейімділігі бар. W66Zr34 үшін кернеулер созылу болып табылады және олардың абсолютті максималды мәні 2 ГПа дерлік жетеді. CPF-пен өңделген W үлгілеріндегі макростресстердің үлкен мәндері балқыған бет аймағының қатаюының жоғары жылдамдығымен (107-108 К/с) байланысты. Осылайша, вольфрамға ерімейтін мыс қоспасын енгізу (легирлеу) цирконийдің қосылуынан айырмашылығы, қалдық ішкі кернеулердің (макростресстердің) деңгейін айтарлықтай төмендетуге мүмкіндік береді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Методом рентгеновской дифракции определены уровени остаточных макро- и микронапряжений в вольфрамовых сплавах, установлена взаимосвязь между элементным составом, фазовым состоянием и уровнем остаточных напряжений. Определены оптимальные составы вольфрамовых сплавов с минимальным уровнем остаточных напряжений.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Рентгендік дифракция әдісін қолдана отырып, вольфрамды қорытпалардағы қалдық макро- және микростресстердің деңгейлері анықталды, элементтік құрам, фазалық күй және қалдық кернеулер деңгейі арасындағы байланыс орнатылды. Қалдық кернеулердің минималды деңгейі бар вольфрам қорытпаларының оңтайлы құрамдары анықталды.

Level of implementation (in Russian) : Опубликована статья в зарубежном журнале "Materials" (Q2, IF = 3.8, Percentile = 63.82). Представлен доклад и публикован тезис в сборнике трудов 15-й Международной конференции «Взаимодействие излучений с твёрдым телом» (ВИТТ-2023) (26-29 сентября, 2023 г., Минск, Республика Беларусь).

Level of implementation (in Kazakh) : Шетелдік «Materials» журналында мақала жарияланды (Q2, IF = 3.8, Percentile = 63.82). «Взаимодействие излучений с твёрдым телом» (ВИТТ-2023) 15-ші халықаралық конференциясының материалдар жинағында баяндама ұсынылып, тезис жарияланды (26-29 қыркүйек 2023 ж., Минск, Беларусь Республикасы).

Efficiency (in Russian) : Результаты экспериментальных исследований позволят разработать новую концепцию плазменной модификации и легирования вольфрама, приводящую к повышению его радиационной и эрозионной стойкости под влиянием высокодозового облучения низкоэнергетическими ионами гелия.

Efficiency (in Kazakh) : Эксперименттік зерттеулердің нәтижелері төмен энергиялы гелий иондарының жоғары дозалы сәулеленуінің әсерінен оның радиациялық және эрозияға төзімділігін арттыруға әкелетін вольфрамды плазмалық модификациялау мен қоспалаудың жаңа тұжырымдамасын әзірлеу.

Field of application (in Russian) : Ожидаемые результаты дополнят знания и значительно расширят представления о закономерностях и механизмах гелиевого распухания и радиационного охрупчивания сплавов W-Nb, W-Zr, W-Cu. Это, в свою очередь, позволит прогнозировать поведение данных сплавов в экстремальных условиях облучения. Полученные результаты будут востребованы при проектировании и разработке энергетических установок термоядерного синтеза с целью выбора оптимальных материалов первой стенки и дивертора, что определяет практическую значимость исследования.

Field of application (in Kazakh) : Күтілетін нәтижелер білімді толықтырады және W-Nb, W-Zr, W-Cu қорытпаларының гелий ісінуі мен радиациялық сынғыштығының заңдылықтары мен механизмдері туралы түсініктерді айтарлықтай кеңейтеді. Бұл өз кезегінде экстремалды сәулелену жағдайында осы қорытпалардың әрекетін болжауға мүмкіндік береді. Алынған нәтижелер зерттеудің практикалық маңыздылығын анықтайтын бірінші қабырға мен дивертордың оңтайлы материалдарын таңдау мақсатында термоядролық энергетикалық қондырғыларды жобалау және әзірлеу кезінде сұранысқа ие болады.