本文用有限差分法对金属钼表面脉冲激光生成氮化钼薄膜过程的温度场进行了三维数值模拟计算。计算模型在能量平衡方程的基础上,将入射的脉冲激光在时间与空间上的分布以Gauss分布考虑,同时考虑工件尺寸、工件材料热物理性质及对流辐射造成的表面热损失等对温度场的影响。此外还从理论上计算了激光脉冲在脉冲宽度加宽后的温度场变化,分析了利用长脉冲激光进行材料表面相变硬化和激光重熔的可行性。
激光气体合金化 数值模拟 温度场 laser gas alloying(LGA) numerical simulation temperature field
1 南京航空航天大学机电工程学院 南京 210016
2 香港理工大学制造工程系 香港九龙
为提高SiC增强铝基复合材料的抗蚀性能，利用KrF准分子激光在高纯度氮气环境下对SiC晶须增强铝基复合材料进行气体合金化处理。处理后，在试件表面形成了一个几微米厚的富含AlN陶瓷相的表面改性层。该层不再含有导致材料抗蚀性恶化的金属间化合物，SiC增强相的数量也大幅度减少。准分子激光气体合金化对金属基复合材料的复合抗蚀机理使材料的抗腐蚀性能得到了显著提高。
准分子激光 金属基复合材料 激光气体合金化 抗腐蚀性
北京航空航天大学材料科学与工程系,北京 100083
对TiAl金属间化合物合金进行激光气体合金化表面改性.在激光表面改性层中成功地制得了以高硬度氮化钛为增强相的新型快速凝固“原位”耐磨复合材料.激光表面改性层厚度及显微组织与显微硬度均受激光处理工艺参数的控制.初步试验结果表明,激光气体合金化是一种很有前途的提高TiAl金属间化合物合金耐磨性的表面改性新技术.
TiAl金属间化合物合金 激光表面改性层 激光气体合金化 耐磨性
1 三束材料改性国家重点联合实验室复旦大学分部复旦大学光学和激光物理研究室, 上海 200433
2 西北工业大学应用物理系, 西安 710072
报道用5 ns脉冲激光通过激光气体合金化形成氮化钛的研究。通过探测发射光谱观察了氨化过程,用光学显微镜和扫描电子显微镜观察了氨化层的表面形貌,激光烧蚀飞行时间质谱和X射线衍射标征了氮化层。激光脉冲起着熔化钛表面和激活氮的作用,导致钛的液相氮化。同时,也发现生成的氨化层是富Ti的,由δ-TiN和α—Ti组成。
激光气体合金化 氮化 激光烧蚀
