深冷激光喷丸强化对2024-T351铝合金微观组织的影响 
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Effect of Cryogenic Laser Peening on Microstructure of 2024-T351 Aluminum Alloy
图 & 表
图 1. 方形试样。(a)试样尺寸及LP示意图;(b) LP后的形貌
Fig. 1. Square specimen. (a) Specimen size and schematic of laser peening; (b) morphology after laser peening
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图 2. CLP试验装置
Fig. 2. Experimental setup of CLP
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图 3. 室温拉伸试样的尺寸及激光喷丸区域
Fig. 3. Dimension and laser peening area of specimen used for tensile test at room temperature
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图 4. 不同状态2024-T351铝合金试样上表面的SEM图和金相图。(a)处理前试样的SEM图;(b) RT-LP处理后试样的SEM图;(c) CLP处理后试样的SEM图;(d)未处理试样的金相图;(e) RT-LP处理后试样的金相图;(f) CLP处理后试样的金相图
Fig. 4. SEM images and metallographic diagrams on top surface of 2024-T351 aluminum alloy specimen at different stages. (a) Untreated SEM image; (b) SEM image after RT-LP; (c) SEM image after CLP; (d) untreated metallographic diagram; (e) metallographic diagram after RT-LP; (f) metallographic diagram after CLP
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图 5. 第二相的EDS分析结果
Fig. 5. EDS analysis results of second phase
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图 6. 不同状态2024-T351铝合金试样上表面的TEM图。(a)(d)未处理;(b)(e) RT-LP处理后;(c)(f) CLP处理后
Fig. 6. TEM images on top surface of 2024-T351 aluminum alloy specimen at different stages. (a)(d) Untreated; (b)(e) after RT-LP; (c)(f) after CLP
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图 7. CLP处理后的2024-T351铝合金试样不同分层的TEM图。(a)亚晶粒;(b)亚结构;(c)位错胞;(d)位错墙;(e)高密度位错
Fig. 7. TEM images of different layers of 2024-T351 aluminum alloy specimen after CLP. (a) Sub-grain;(b) sub-structure; (c) dislocation cell; (d) dislocation wall; (e) high-density dislocation
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图 8. CLP强化图。(a) CLP试样微观组织演化示意图;(b)第二相周围的位错开动;(c)第二相钉扎位错及位错缠结
Fig. 8. Images of CLP strengthening. (a) Schematic of microstructure evolution of specimen after CLP; (b) dislocation initiation around second phase; (c) dislocation pinning subjected to second phase and dislocation tangle
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表 12024-T351铝合金的化学成分
Table1. Chemical compositions of 2024-T351 aluminum alloy
| Element | Cu | Mg | Si | Fe | Mn | Zn | Cr | Ti | Al |
|---|
| Mass fraction /% | 3.8-4.9 | 1.2-1.8 | 0.5 | 0.5 | 0.3-0.9 | 0.25 | 0.1 | 0.15 | Bal. |
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表 22024-T351铝合金的力学性能
Table2. Mechanical properties of 2024-T351 aluminum alloy
| Mechanicalproperties | Tensilestrength /MPa | Yield strength /MPa | Elongation /% | Elasticitymodulus /GPa | Poisson ratio |
|---|
| Value | 419 | 324 | 17.6 | 72.4 | 0.33 |
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表 3不同工艺下2024-T351铝合金试样的屈服强度
Table3. Yield strength of 2024-T351 aluminum alloy specimen subjected to untreated, RT-LP, and CLP
| Treatment | Yield strength /MPa |
|---|
| Untreated | 306.3 | | RT-LP | 354.2 | | CLP | 412.7 |
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田绪亮, 周建忠, 李京, 孟宪凯, 孙昀杰, 黄宇, 黄舒. 深冷激光喷丸强化对2024-T351铝合金微观组织的影响[J]. 中国激光, 2019, 46(9): 0902004. Tian Xuliang, Zhou Jianzhong, Li Jing, Meng Xiankai, Sun Yunjie, Huang Yu, Huang Shu. Effect of Cryogenic Laser Peening on Microstructure of 2024-T351 Aluminum Alloy[J]. Chinese Journal of Lasers, 2019, 46(9): 0902004.
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