1 南通大学 机械工程学院, 江苏 南通 226019
2 南通理工学院 机械工程学院, 江苏 南通 226002
3 香港理工大学 机械工程系, 香港 100077
4 南通中远海运船务工程有限公司, 江苏 南通 226006
5 江苏大学 流体机械工程技术研究中心, 江苏 镇江 212013
为研究激光冲击材料内部位错组态和晶粒细化的关系，用脉冲激光对690高强钢试样进行了冲击强化处理，采用扫描电镜和透射电镜分别获得了冲击后试样的扫描电子显微像和透射电子显微像、高分辨电子显微像，并对高分辨电子显微像进行快速傅里叶逆变换，从位错组态角度建立了激光冲击690高强钢晶粒细化模型.结果表明，690高强钢试样经功率密度为5.09 GW/cm2的激光冲击加载后，其材料内部位错增殖、表层晶粒细化，截面晶粒尺寸大小分布在80~200 nm；析出相与基体保持半共格关系，基体中分布着众多刃型位错、位错偶以及扩展位错等缺陷，其中位错偶是由带割阶的螺型位错运动形成；通过由位错、扩展位错、空位等构成的几何位错界面扩展交汇把原始大晶粒分割成细小晶粒；激光冲击690高强钢晶粒细化模型可以描述激光冲击690高强钢位错运动主导的晶粒细化过程.
激光光学 激光冲击强化 位错组态 690高强钢 晶粒细化 Laser optics Laser shock processing Dislocation configuration 690 high strength steel Grain refinement
1 江苏大学材料科学与工程学院, 江苏 镇江 212013
2 江苏大学机械工程学院, 江苏 镇江 212013
3 江苏大学分析测试中心, 江苏 镇江 212013
利用输出波长为1064 nm、脉冲宽度为20 ns的钕玻璃YAG激光器，对2A02铝合金进行了表面冲击强化试验。测定了激光冲击后材料的表面硬度和残余应力，用快速傅里叶逆变换(IFFT)方法分析了铝合金激光冲击诱导的晶内亚结构及其演变行为。结果表明，激光冲击强化可使2A02铝合金表面硬度提高50%以上，残余压应力达到120 MPa以上。微观组织的透射电镜(TEM)及IFFT分析结果表明，激光冲击区域晶内位错组态丰富，由刃位错和中心位错带等组成；位错墙可细化晶粒；位错偶极子聚集成为激光冲击非平衡形变条件下纳米晶内亚结构特征构元。激光冲击诱发的晶格内复杂的位错组态和晶格畸变是表面硬度和残余应力提高的主因。
激光技术 铝合金 激光冲击 微观组织 快速傅里叶逆变换 位错组态
