Закономерности и условия формирования микро- и наноструктурных состояний поверхности металлов и сплавов при воздействии концентрированных потоков энергии

Обоснованы механизмы формирования микро- и нанокристаллических структур в металлах и сплавах при воздействии концентрированных потоков энергии. Получена модель формирования наноструктур в металлах и сплавах при обработке гетерогенным плазменным потоком, основанная на развитии неустойчивости Кельвина - Гельмгольца и Рэлея - Тейлора. Исследовано влияние вязкости на развитие неустойчивости Кельвина - Гельмгольца конечных слоев жидкости, и показано, что в зависимости инкремента от длины волны имеются два локальных максимума: в микро- и нанодиапазоне длин волн. Выявлен механизм и разработана модель формирования поверхностных периодических структур в металлах и сплавах при электронно-пучковой обработке, основанные на развитии термокапиллярной неустойчивости. Построена комплексная модель процессов, протекающих при сварке и наплавке. Определены параметры, при которых осуществляются различные режимы формирования капель (глобулярный и спрей-режим). Показано, что в спрей-режиме развитие неустойчивости столба расплава приводит к образованию вторичных микрокапель. Разработанная модель термокапиллярного перемешивания расплава в сварочной ванне позволяет рассчитывать глубину проникновения легирующих элементов. Даны предложения по практическому применению полученных результатов.