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1、喷丸、激光冲击和超声纳米晶改性对In 718疲劳强度的影响(2)
喷丸、激光冲击和超声纳米晶改性对In 718疲劳强度的影响(2)
•在UNSM、SSP和LSP处理后,当采用每种处理的最高动能进行处理时,疲劳寿命分别比收到的试样提高5.25、3.71和3,这种趋势可归因于压缩残余应力和表层晶粒细化,来源:The effects of shot pe,laser shock peening and ,Materials Science and Eng。
图(d)显示,在晶粒内,仅沿裂纹路径存在非常小的错向,这表明应变局部化,而整个晶粒没有普遍的塑性变形,当疲劳裂纹扩展到相邻晶粒时,观察到疲劳裂纹长度的增加和取向错误的程度,表明随着裂纹的延长和遇到取向较差的晶粒。
塑性变形水平增加,对室温下测试的其他镍基高温合金的裂纹性质和扩展行为,并与这些结果一致,图5a描绘了从顶面到芯材的AR和处理试样的显微硬度,结果表明,对于每种处理,较高的动能导致较高的表面显微硬度。
与CSP和LSP相比,UNSM和SSP处理在提高显微硬度方面更有效,从UNSM2、SSP2、SSP1、UNSM1、LS,使用SANTAM SAF-250通用疲劳试验设备研,疲劳试验在室温下进行。
频率为20 Hz,空气相对湿度为50%,为了比较应用表面处理对疲劳寿命的影响,考虑了应力比R=0.1,最大应力设定为900 MPa的拉伸-拉伸疲劳试验,在每个应力水平下测试三个试样,以达到固定应力水平下的疲劳强度,并报告数据的平均值。
•所有应用的处理都有效地诱导了处理试样表面的塑性变,测定了最高动能处理的影响层平均深度,UNSM为160μm,SSP为110μm,LSP为45μm,UNSM和SSP在扩展剧烈塑性变形深度方面更有效。
本文研究了工艺参数和各处理动能对镍基合金Incon,本文为第二部分,对不同扫描区域的实验进行微观结构表征,使用Qness GmbH Q30A显微硬度计,在15 gf的载荷下,使用维氏压头在10 s的持续时间内测量AR和处理后。
试验在横截面表面上进行,深度可达500μm,间隔为20μm,2.5,疲劳试验。
为了更好地了解诱导的残余压应力对疲劳寿命的影响,根据得到的平均疲劳寿命,研究了不同循环加载下的残余应力松弛,即第一个循环加载,每个系列依次为0.3、0.5和0.7Nf,图6a ~ f为上述循环间隔下疲劳试件的残余压应力。
残余应力松弛与循环次数有直接关系,图6g为N = 0.7 Nf时疲劳加载后的残余应力,可以看出,UNSM试样的残余压应力在表面和深度上都高于其他系,UNSM系列具有较高的残余应力稳定性,从而提高了试件的疲劳寿命。
样品的3D光学表面轮廓图像:(a)基线和(b)LS,图4d显示了塑性变形层的深度,变形层的深度通过OM确定,通过增加过程动能,SSP和UNSM处理的塑性变形层深度显著增加,图6h为不同状态下的表面残余应力松弛差值百分比。
考虑到初始状态和第1循环的疲劳试件,出现了显著的松弛(约20-35%),然而,考虑到0.5Nf - 0.7Nf循环周期内表面残余,约有3-13%的残余应力松弛,与未进行疲劳测试的试样相比。
在0.7 Nf下,大约46-68%的诱导残余压应力得到松弛,如图6h所示,对比LSP2和SSP1试样,可以观察到,尽管与SSP1试样相比。
LSP处理试样的受影响层厚度较低,显微硬度较低,但较低的表面粗糙度和较高的压缩残余应力在900 M,江苏激光联盟导读:,为了获得处理后试样上表面的晶粒尺寸。
根据晶粒细化程度,对试样采用了两种方法:体视学分析和XRD分析,CSP、LSP1和LSP2试样经过较低的动能处理,预计其表面晶粒细化程度较低,因此。
对于这些样本,顶部表面被轻轻抛光,去除约3μm非常薄的一层,然后进行蚀刻以进行OM观察和图像分析,CSP、LSP1和LSP2试样的平均晶粒尺寸分别约。
对于晶粒细化程度较高的试样,包括SSP1、SSP2、UNSM1和UNSM2,使用Scherer方程测量表面微晶尺寸,通过考虑衍射峰的全宽半最大值(FWHM)来确定平均,这些样品的XRD图谱如图4a和b所示,在UNSM样品中观察到晶粒尺寸和晶粒细化层范围方面,其次是SP和LSP处理的样品。
图5b显示了从处理表面到材料深度的诱导残余压应力分,与其他应用处理相比,UNSM引起了更高的残余压应力,与SSP2和SSP1相比,LSP2和LSP1诱发了更高的表面残余压应力。
CSP试样的残余应力范围在所有系列中最低,在500 μm深度处,UNSM和SP处理诱导的残余压应力均小于−50 M,而LSP处理诱导的残余压应力在相同深度处约为−20,结果表明,UNSM处理能显著提高表面和深部的残余压应力场,•表面粗糙度的增加会限制疲劳抗力的提高,可以考虑采用替代的二次后处理来降低粗糙度。
通过数值模拟方法,可以以较低的成本优化工艺参数,从而为表面晶粒细化、残余压应力和表面质量的优化范围,二次裂纹显示出穿晶行为:(a)SE显微照片,(b)显示裂纹和周围晶粒结构的IQ图(高角度边界为。
特殊边界以红色突出显示),(c)IPF图和(d)KAM图,10.1016/j.addma.2020.1016,江苏激光联盟陈长军原创,•对于动能最高的UNSM、SSP和LSP处理,表面显微硬度分别提高了44%、35%和15%。
2.4,机械性能表征,图4 SSP和UNSM试样在2θ(a)30–150,(b)42–45.5°,(c)AR和处理后试样的表面晶粒度,以及(d)SP、UNSM和LSP表面处理引起的塑性,在本研究中,采用不同的工艺参数。
对Inconel 718试样进行了基于严重塑性变形,包括剧烈喷丸(SSP)、超声波纳米晶表面改性(UN,研究了这些处理及其工艺参数对处理材料微观结构和机械,结论总结如下:,由于表面粗糙度和表面状态是疲劳过程中非常重要的参数。
因此对Baseline和LSP疲劳试样进行了表面光,很明显,对高达600粒的样品进行抛光可以获得光滑的光洁度(,而LSP处理则会增加表面的粗糙度(Ra ~ 2.0,上图为两个样品的三维光学表面轮廓图像,上图 (a)所示的Baseline样本,是考虑到标尺上的最大值和最小值(nm)后相对光滑的。
图(b)为LSP的三维光学表面轮廓图,在图中可以看到激光照射产生的LSP凹坑,此外,尺度条(μm)上的最大值和最小值解释了LSP时粗糙,上图显示了由增加覆盖引起的GR机制的示意图,这是根据对晶粒尺寸(而不是相和组织)的显微组织观察,•就压缩残余应力(高于1000 MPa)而言,UNSM是表面区域最有效的处理方法。
LSP和SSP工艺在表面上显示了可比较的数据,然而,考虑到压缩残余应力场的深度,SSP处理的影响在约250μm处消失,而UNSM试样的平均深度约为400μm,考虑到CSP、SSP和OSP的不同区域。
SP过程中与覆盖有关的晶粒细化和裂纹萌生机制示意图,通过OM、SEM和FE-SEM (Olympus、,日本)分别对其进行了微观结构表征,对样品进行OM和SEM观察,用2%的Nital蚀刻,此外。
为了表征SP处理后的晶粒尺寸,采用了XRD和HRTEM表征,在XRD测试中,研究了样品的半最大值全宽度(FWHM)和晶粒尺寸,XRD分析采用X ' Pert PRO MPD (。
3)分析仪,CuKα辐射为40 kV和40 mA,扫描角度为30°-150°,辐照面积为10 mm,使用HR-TEM (JEOL JEM 2100 F。
日本)对处理过的试样进行了定量观察,由喷丸试样制备的微观组织演化及相关实验如上图所示,3.结果和讨论,3.1,微观结构表征,分别使用Olympus、VEGATESCAN-XM。
通过光学显微镜(OM)和场发射扫描电子显微镜(FE,用100毫升蒸馏水、100毫升盐酸、50克氟化氢铵,由于通过变形增加半最大宽度(FWHM)和通过右侧的,Scherrer-Wilson可以有效地评估表面上,上述机械性能以及塑性变形层深度、晶粒尺寸、显微硬度,在固定的最大应力水平为900 MPa时,比较了不同表面处理下试件的高周疲劳寿命。
如图5d所示,UNSM2、UNSM1、SSP2、LSP2、SSP,表面晶粒尺寸最小、变形层和NS层深度最高、硬度和压,不同表面处理后试样的横截面OM显微图如图3所示,显微镜观察表明。
表面层的晶粒明显细化,对于每一个过程,与底部所示的图像相比,顶行图像对应于使用较低动能处理的样本,通过增加SP中的Almen强度和覆盖率,增加UNSM中的静载荷。
以及提高LSP中的激光束能量,可以获得更高的动能,总的来说,考虑到所有系列的低能和高能处理,用较高动能处理的试样显示出较高的塑性变形表层深度,图5 获得了(a)显微硬度分布(b)压应力分布(c,图6 (a-f) 1。
0.3 Nf后疲劳试样的残余压应力分布,(g)在N = 0.7Nf (h)时,不同循环间隔下测得的表面残余压应力差百分比(Nf为,疲劳加载试件的残余应力分布比较,在图(c)中的反极图(IPF)图像中,可以更清楚地看到该区域中的晶粒及其方向,箭头指出了裂纹位置。
裂纹及其边界周围晶粒的取向表明裂纹主要穿过晶粒,最后,可以在图(d)中的KAM图中进一步分析裂纹及其性质,通过比较疲劳裂纹附近和周围微观结构中的局部错向变化,可以确定发生循环塑性变形和疲劳裂纹萌生晶粒的位置。
3.2,机械性能和疲劳性能,参考文献:E,Maleki,S。
Bagherifard,M,Bandini,M,Guagliano,Surface post-treatments f,challenges。
and opportunities,Addit,Manuf.,37 (January 2021),Article 101619,图3 样本的横截面OM显微照片:(a)SP。
(c)UNSM和(c)LSP,与底行样本相比,顶行图像对应于每个处理使用较低动能处理的样本,doi.org/10.1016/j.msea.20,此外。
通过FESEM对处理试样的横截面进行高倍放大的微观,将生成的NS层从底层晶粒细化和加工硬化材料中分离出,可以清楚地识别出来,类似于通过基于SP和UNSM处理的材料,在五个不同的位置进行测量,以确定主要的粗糙度参数Ra(算术平均值)、Rq(均。
粗糙度参数根据ISO 4287进行评估,使用Huvitz数字显微镜HDS-5800研究表面,4,结论,•采用适当参数的UNSM和SSP处理可产生较高的动,显著有助于表面晶粒细化至纳米级,SSP和UNSM试样的平均晶粒度分别为23.1 n。
2.3,微观结构研究,图5c显示了AR和处理后试样的表面粗糙度参数,AR试样的Ra值约为0.85 μm,CSP使Ra增加4.5 μm,SSP使Ra进一步增强到4.8 μm,而UNSM和LSP的Ra值维持在3-3.5 μm左。
各处理均导致表面粗糙度增加,且随工艺动能的提高而显著增加,虽然SSP和UNSM显著提高了表面粗糙度,但LSP的表面粗糙度效应仍然有限,在855 MPa下测试的基准样品上分析了裂纹的性质,典型的二次裂纹如上图所示。
使用EBSD扫描图(a)中SE图像中二次裂纹附近的,图像质量(IQ)图如图(b)所示,其中裂纹由箭头指示,在图(b)中,规则边界以黑色突出显示,特殊重合场地晶格(CSL)边界(∑=3。
9,27)以红色显示,这些图像表明,裂纹路径在本质上主要是但不完全是跨颗粒的,因为它主要沿着材料中晶格的边缘,除了非常短的长度外,忽略了晶粒和晶界,•关于受残余压应力影响的层深度。
发现LSP是最有效的表面处理方法,受影响的厚度为500μm,然而,在疲劳循环后,发现UNSM引起的残余应力在深度上也更稳定,在UNSM2和SSP2的情况下,获得了关于松弛后残余应力分布的最稳定数据。
激光冲击喷丸技术的最新进展和新应用(1)
来自Battelle Memorial Insti,他们发现经过处理后,合金的抗应力腐蚀开裂(SCC)和疲劳性能得到了改善,这是LSP发展的关键事件,在这项研究之后,美国国家科学基金会开始支持对LSP的研究,Clauer等人通过在样品表面使用不同的限制层和吸,改变了冲击波的强度和持续时间。
研究发现,在有约束层的情况下,冲击波压力可以达到GPa水平,金属材料的疲劳性能可以显著提高,因此,这种透明约束层和吸收层的组合也成为LSP的典型模型。
Askar'yan和Moroz测量了高强度激光束对,发现该压力足以控制航天器,然而,这些实验是在真空条件下进行的,以防止介质击穿,这种条件在工业上并不实用。
来自Sandia实验室的Anderholm用激光束,发现透明约束层的存在可以显著增加冲击压力,虽然这个实验也是在真空中进行的,但它证明,在透明约束层的存在下,在空气中不会导致介质击穿的激光功率密度也可以产生足,这一观察结果对于涉及激光产生的冲击波的后期工业应用,一项实验中采用法国GAIA-R Nd:YAG激光器。
采用波长为1.064 μm、脉冲宽度(FWHM)为,聚焦后的激光光斑直径为3 mm,激光脉冲能量为3 J,对应的功率密度为4.24 GW/cm2,在重叠处理中。
如上图所示的样式的重叠率为13.4%,以最小化表面粗糙度增加(由I区和II区的不同冲击时,doi.org/10.1002/adem.2020,图1 LSP实验装置的示意图,Zhou等人发现,在水层或玻璃的一定厚度范围内。
增加水层厚度可以增加峰值压力,然而,一旦超过临界值,继续增加约束层的厚度将降低峰值压力,因为水膜可以散射激光,而较厚的水膜将吸收大量等离子体能量,此外,Takata等人通过声发射分析研究了不同约束层参数。
他们发现,冲击波压力随约束层的粘度增加而增加,最近,Xiong等人利用分子动力学模拟在微观尺度上研究了,他们发现虽然限制层可以有效地提高峰值压力。
但保护层对压力的影响很小,并且会在目标表面引入杂质,因此,为了获得更好的加固效果,有必要为保护层和约束层选择合适的材料和合适的材料参,SCLSP和HCLSP的重叠样式,1.介绍。
随着对性能改善材料需求的增加,LSP的应用将进一步扩展到汽车工业、核工业、造船工,本文综述了残余压应力和晶粒细化对金属材料机械性能的,讨论了LSP的最新发展和目前面临的挑战和未来的发展,本文为第一部分,为了提高冲击波压力预测的准确性,Jiang等人考虑了等离子体传播过程中目标和约束层,摘要。
来源:Recent Developments an,Advanced Engineering Mate,LSP前后Ti6Al4V钛合金的显微组织,(a)和(b)LSP后近表面横截面积的光学图像,(c) LSP前后的SEM图像,(e)(f)c和d中α晶粒的粒度分布,因此,本综述的目的是全面概述LSP。
重点介绍LSP研究的最新进展,首先,将考虑LSP的基本机制,包括冲击波的产生及其如何影响残余应力状态和微观结构,接下来,将讨论LSP对金属材料机械性能的影响,随后。
讨论了LSP研究的最新进展,包括WLSP、EP-LSP、CLSP、LPwC、F,以及LSP在增材制造金属、陶瓷和金属玻璃中的应用,最后,提出了应用LSP目前面临的挑战,以及未来的研究和发展方向。
为了平衡扭矩,LSP处理的样品中也会产生拉伸残余应力,这些应力会加速疲劳裂纹的产生和扩展,因此不允许出现在部件的关键区域,因此,必须仔细设计LSP加工模式,以确保残余应力得到适当分布。
尤其是对于具有复杂几何形状的部件,Zhao等人利用FEM模拟了不同LSP模式裂纹附近,已经证明,在优化LSP模式时,通过降低有效应力强度因子(SIF。
见图6),可以最大程度地降低疲劳裂纹扩展速率,由于该数值研究已通过实验数据得到验证,因此,将FEM和SIF相结合的数值方法已被证明是设计适当。
目前已经发表了多篇关于LSP的总数文章,例如,Montross等人系统地讨论了LSP对金属合金微,Gujba等人将LSP与SP和超声波冲击喷丸进行了,Liao等人总结了WLSP的基本机理及其对金属材料,Kalainathan等人探索了LPwC的主要机理,以及它们对不同材料的影响。
Clauer发表了一篇综述文章,讨论了从激光诱导等离子体的发现到LSP商业化的历史,然而,近年来发表的许多关于LSP的重要研究没有在任何综述,例如,其中包括LSP在增材制造金属、金属玻璃、陶瓷和其他。
其他重要的研究集中在LSP过程,包括EP-LSP、CLSP和FLSP,图5多次LSP冲击后LSP处理样品的深度残余应力,插图显示了冲击时间,然而。
由于当时缺乏能够产生短持续时间高能脉冲光束的可靠激,LSP技术无法实际用于工业应用,Lawrence Livermore国家实验室成功,这台激光器的脉冲能量是200 J、脉冲持续时间为2,从那时起。
LSP被认为是一种可行的表面处理技术,可以显著改善金属材料的机械性能,并开始商业化,一些美国研究人员发现,经过LSP处理后,受损的F101风机叶片显示出比新叶片更高的疲劳强度,LSP随后被用于处理F119发动机上的第四级整体叶,磨损、腐蚀和疲劳是金属材料80%以上失效的原因。
由于磨损、腐蚀和疲劳引起的大多数故障都是从材料表面,因此表面完整性对材料的整体性能有着至关重要的影响,表面完整性特征,包括硬度、微观结构、形貌、粗糙度和残余应力状态,可以显著影响磨损和腐蚀行为,通过提高硬度和在近表面区域引入有益的压缩残余应力,激光冲击喷丸(LSP)可以显著改善金属材料的疲劳性,图3作为激光功率密度函数的峰值压力测量。
在LSP过程中,脉冲激光束穿过透明限制层并照射吸收层,吸收层吸收激光能量,然后蒸发和电离,当表面上的能量足够高时。
等离子体就形成了,它将继续吸收激光能量,由于约束层的存在,膨胀等离子体产生的冲击波可以穿透目标材料,当冲击波压力超过材料的Hugoniot弹性极限(H,会发生塑性变形,导致材料表层的微观结构变化,如晶格畸变、位错生成和晶粒细化。
此外,LSP还在近表面区域产生有益的压缩残余应力,这将大大改善疲劳性能,图4 LSP产生的压缩残余应力示意图,图2 激光强度分布和相应的冲击压力分布(α = 0,2.LSP的基本机制,参考文献:G,Askar'yan。
E,Moroz,Sov,J,Exp。
Theor,Phys,1963,16,163 8.,A。
H.Clauer,Metals 2019,9,626,激光冲击强化(LSP)通过在近表面区域诱导加工硬化,改善了许多金属构件的疲劳性能,近年来,LSP在增材制造、陶瓷和金属玻璃等新兴领域有了许多。
此外,还报道了基于LSP的创新工艺开发,包括温LSP、低温LSP、电脉冲辅助LSP、无涂层,本文旨在对LSP工艺进行全面回顾,重点介绍其新的应用和创新工艺开发,简要回顾了LSP的历史和关键事件。
还讨论了LSP的基本机理,包括高能脉冲激光产生冲击波、冲击波产生残余压应力、,以及LSP如何诱导晶粒细化,综述了残余压应力和晶粒细化对金属材料机械性能的影响,讨论了LSP的最新发展,如基于LSP的创新工艺开发及其新应用。
最后,还讨论了LSP技术目前面临的挑战和未来的发展方向,江苏激光联盟陈长军导读:,LSP过程示意图如图1所示,在典型的LSP装置中,吸收层和限制层覆盖样品表面,黑漆和铝箔通常用作吸收层,以防止金属材料蒸发和蒸发。
而水或BK7光学玻璃通常用作限制层,以限制激光诱导等离子体的膨胀,从而增加冲击波压力和持续时间,保护层和约束层材料的选择很重要,因为它们会影响冲击压力和持续时间。
Sano等人研究了不同约束介质对冲击波压力的影响,发现等离子体在空气中的膨胀速度大约是在水中的20倍,膨胀速度过快会导致冲击波压力降低,Li等人利用K9光学硼硅酸盐冠玻璃作为约束层,发现K9玻璃可以通过一种类似于用水的机制显著增加冲,因此,使用水或玻璃作为约束层可以确保冲击波压力的充分积累,从而增加峰值压力和持续时间。
还开发了许多创新的LSP工艺,以应对LSP应用中的挑战,Sano等人提出了无涂层LSP(LPwC),它使用低能激光加工金属部件,随后发现该技术可提高沸水反应器的抗应力腐蚀性能,鉴于现有LSP技术的缺点,一些学者提出了新的LSP技术,如温热LSP(WLSP)。
低温LSP(CLSP),电脉冲辅助LSP(EP-LSP)和飞秒LSP(FL,为了应对当前增材制造(AM)技术的流行,Kalentics等人和Lu等人将选择性激光熔化(,以更好地管理增材制造金属的残余应力、微观结构和孔隙。
在LSP过程中,激光诱导等离子体产生的冲击波到达目标材料表面,到达时,冲击波压力的强度超过材料的HEL,但随着传播而衰减,因此,顶面层将承受垂直于表面的压缩塑性变形,变形平行于表面扩展。
当冲击波在材料中传播时,其大小会衰减,当冲击波压力低于HEL时,塑性变形区周围会发生弹性变形,冲击波消散后,弹性变形将恢复,塑性变形区将受到弹性变形材料的反作用力,产生有利的压缩残余应力场。
该过程的示意图如图4所示,LSP处理可大大提高耐久性,防止表面裂纹,从而延长使用寿命,降低维护和维修成本。
Leap等人报告说,LSP在改善舰载飞机鲨钩的疲劳性能方面优于SP,目前,LSP被广泛用于多种合金的处理,如Ti−6Al−4V,Al2024,Inconel 718和Al7075。
LSP在生物医学植入物治疗中的应用也有报道,Sealy等人利用LSP处理骨科植入物用的镁-钙合,发现LSP可以同时提高抗腐蚀性能和疲劳性能,抑制植入物在人体内的快速降解和失效,Xiong等人结合LSP和微弧氧化技术,进一步提高镁合金植入物的抗应力腐蚀能力,Zhang等人通过LSP改善了镁合金植入物的机械性。
同时不影响细胞相容性,2.1 LSP过程中产生的冲击波,江苏激光联盟陈长军原创作品,在LSP过程中,来自高能脉冲激光的光穿透透明约束介质并照射烧蚀涂层,迅速将受影响区域加热到高温并产生高压等离子体。
等离子体的膨胀会产生冲击波,使目标金属发生塑性变形,导致加工硬化和压缩残余应力,与喷丸(SP)相比,LSP具有以下优点,1) LSP可以产生更深层次的压缩残余应力,2) LSP中的工艺参数可以精确控制,3) LSP后的零件表面完整性得到改善。
无需进行后处理,4) LSP可用于处理具有复杂几何形状的部件,5)LSP处理效率高,有利于清洁的工作环境,由于LSP代表了可以替代SP的新一代表面强化技术。
因此得到了广泛关注,除了LSP技术在工业上的发展,学术界对LSP过程的理解也有了重大进展,例如,Fabbro等提出了一个分析模型。
使用有限元法(FEM)来研究和描述冲击波压力与LS,Ocaña及其同事提出了一个全面的模型来理解激光冲,Wu和Shin提出了一个自封闭热模型,用于研究LSP过程中激光烧蚀和等离子体形成与膨胀的,该模型能够预测不同LSP条件下的血浆压力,为了进一步了解LSP对金属材料微观结构的影响,Lu及其同事通过实验研究了LSP过程中不同目标材料。
并提出了几种不同的晶粒细化机制,Fabbro及其同事提出了一个分析模型,用于描述存在约束层时等离子体压力和激光参数之间的关,例如,图2显示了激光强度P(t) I(t) (Im=3 ,可以观察到,最大压力与激光功率密度的平方根成正比,图3显示了峰值压力与从分析模型和实验中获得的激光功。
可以观察到,当激光功率密度超过临界值时,模拟结果与实验结果不再一致,在高激光功率密度区,峰值压力不再随激光功率密度增加而增加,这可以用介质击穿效应来解释,图6裂纹扩展速率与外部应力强度因子。
2.2 LSP产生的压缩残余应力,Lu和同事测量了经过多轮LSP处理的LY2铝的残余,并验证了LSP诱导的塑性应变可以在顶面上产生压缩残,随着冲击波在材料中传播时衰减,塑性变形程度将逐渐降低,残余应力值也将随深度而降低,从图5可以看出,压缩应力的最大值存在于样品表面。
并沿垂直于表面的方向逐渐减小至零,然后它转化为拉应力,产生拉应力以平衡压应力,此外,残余压应力的大小和深度将随着冲击次数的增加而增加,随着撞击次数的增加。
目标的塑性应变增加,导致更高的应力值和更深的压缩层,上图a和b显示了LSP后片状Ti6Al4V钛合金的,观察到少量孔隙,但无明显裂缝或不完全溶解。
细化的等轴α晶粒在图a中可以清晰地观察到明亮相,在图b的偏振光图像中可以清楚地观察到紫色相,如图b所示,细化层的厚度可以达到400 μm,图c和d显示了LSP前后晶粒结构的SEM图像。
关于喷丸、激光冲击和超声纳米晶改性对In 718疲劳强度的影响(2)激光冲击喷丸技术的最新进展和新应用(1)的内容就介绍到这里!