Расчет теплофизических процессов и особенности модификации поверхности стали импульсными потоками плазмы

Проведены оценка температурного градиента и глубины плавления поверхности сплавов на основе железа при воздействии высокотемпературных импульсных плазменных потоков и сравнение с экспериментальными результатами. Показано, что при воздействии импульсного плазменного потока поверхность железа плавится при плотности энергии 15–20 J/cm$^{2}$, тепловой фронт успевает распространиться на глубину до 20 $\mu$m, при этом толщина расплавленного слоя менее 10 $\mu$m. Для характерного размера микроструктуры в результате теплового возмущения получены значения 17 nm. Экспериментально показано образование новых фаз с размерами кристаллитов от 16 до 270 nm. Показано, что основным фактором упрочнения сталей является формирование наноразмерной кристаллической структуры в модифицированной приповерхностной области.