贾蔚菊
,
赵恒章
,
韩栋
,
洪权
,
毛小南
钛工业进展
以具有典型组织状态的Ti60和Ti834两种近α型钛合金为研究对象,对比分析了这两种合金600℃×100h热暴露前后的室温拉伸性能以及这两种合金经激光冲击强化后的性能变化.结果表明:Ti60合金的室温拉伸强度明显高于Ti834合金,而塑性相对较低;经600℃×100 h高温热暴露以后,Ti60和Ti834合金的强度变化均不大,而塑性均急剧降低;激光冲击处理后再经热暴露,Ti60合金和Ti834合金的塑性均进一步降低,可见激光冲击处理对近α型高温钛合金的热稳定性能是不利的.
关键词:
Ti60合金
,
Ti834合金
,
热稳定性能
,
激光冲击
王学德
,
杨磊
,
周鑫
,
仝崇楼
,
楚峰
机械工程材料
对TC6钛合金进行了激光冲击强化（LSP）,对强化层的残余应力分布进行了测试,应用透射电子显微镜对强化层的显微组织进行了观察。结果表明：TC6钛合金LSP的最佳功率密度为4GW.cm-2,LSP能在材料表层产生高的残余压应力场,表面残余压应力可达530.4 MPa;LSP可在钛合金表层产生高密度位错和纳米晶,纳米晶尺寸在10～100nm。
关键词:
TC6钛合金
,
激光冲击强化
,
残余应力
,
纳米晶
李玉琴
,
何卫锋
,
聂祥樊
,
李靖
,
柴艳
稀有金属材料与工程
为了研究激光冲击强化技术在高温部件上应用的可行性,研究了GH4133镍基高温合金激光冲击后强化效果的热稳定性.分别采用激光冲击强化、激光冲击强化加保温的方法进行处理,并利用SEM、显微硬度和残余应力的测试方法分析了温度对激光冲击处理后GH4133材料微观组织和力学性能的影响.通过冲击强化后涡轮叶片的高温疲劳试验验证强化效果的热稳定性,并分析其高温下的强化机制.结果表明,激光冲击强化可以在GH4133镍基高温合金表层产生较大残余压应力,细化晶粒;并且在温度作用下,激光冲击GH4133合金形成的细化晶粒在析出相的钉扎作用下具有 较好的热稳定性.另一方面残余压应力的应力集中减小,分布均匀.两者的共同作用提高了强化效果的热稳定性,有利于疲劳性能的提高.
关键词:
GH4133镍基高温合金
,
激光冲击强化
,
微观组织
,
残余应力
,
热稳定性
胡正云
,
李满福
,
谢兰生
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2013.4.007
利用有限元软件建立了TB6钛合金激光喷丸以及机械喷丸的三维数值分析模型,研究了不同工艺参数对残余应力场的影响;对比了两种喷丸工艺所形成的应力波和各自的衰减规律;研究了两种喷丸工艺的复合强化工艺对残余应力场的影响.结果表明:激光喷丸形成的平面波造成较深的应力影响层,深度可达1.5mm;机械喷丸形成的球面波产生较大的残余应力,最大残余压应力可以达到屈服强度的1.1倍.塑性应变越大残余应力越大,塑性应变层与残余应力影响层深度相近;在两者复合强化工艺中,残余应力影响层深度与激光喷丸的相近,最大残余压应力可达屈服强度的1.2倍.
关键词:
激光喷丸
,
机械喷丸
,
有限元模拟
,
应力波
,
残余应力场
何卫锋
,
李应红
,
李启鹏
,
聂祥樊
,
李玉琴
,
周磊
稀有金属材料与工程
针对TC6钛合金进行了激光冲击强化(LSP)参数设计,应用XRD衍射仪对LSP试件进行了残余应力分布规律测试和图谱分析,采用透射电子显微镜对强化层微观组织进行了观察,对有无LSP标准振动疲劳试件进行了振动疲劳对比试验.研究表明,TC6钛合金LSP较佳功率密度为3 GW/cm2,LSP能在材料表层产生深度为1.6 mm的高数值残余压应力场,表面残余应力可达-660 MPa,深度为0.1 mm处残余应力最大,最大值可达-690 MPa; LSP后没有新相产生,且晶粒细化、残余微观应变导致Bragg衍射峰宽化；LSP后钛合金表层出现高密度位错和纳米晶；钛合金标准振动疲劳试件LSP后疲劳极限由438.6 MPa增加至526.7 MPa,提高20.1％；疲劳断口分析表明LSP产生的组织细化和高数值残余压应力场可以有效抑制疲劳裂纹的萌生和扩展,从而提升TC6钛合金的抗疲劳性能.
关键词:
TC6钛合金
,
激光冲击强化
,
残余压应力,纳米晶
,
振动疲劳
高玉魁
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00628
对TC4钛合金进行了喷丸强化、激光冲击强化和低塑性抛光3种表面强化改性处理, 测定了不同表面改性处理下的表面粗糙度、显微硬度、残余应力及微观组织, 研究了不同表面改性处理下的旋转弯曲疲劳性能, 利用SEM观察分析了疲劳断口特征, 提出了表面强化改性机理和效果评价方法. 结果表明, 喷丸强化、激光冲击强化和低塑性抛光3种表面强化改性处理后, TC4钛合金的旋转弯曲疲劳寿命提高, 疲劳强度也大幅度提升, 而且疲劳裂纹位于表面强化层下的次表层; 对于未表面强化改性处理的TC4钛合金, 疲劳裂纹位于表面. 基于位错理论, 对次表层裂纹萌生抗力和疲劳强度进行了分析并给出了定量分析模型.
关键词:
TC4钛合金
,
喷丸强化
,
激光冲击强化
,
低塑性抛光
,
表面完整性
,
疲劳
高玉魁
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00628
对TC4钛合金进行了喷丸强化、激光冲击强化和低塑性抛光3种表面强化改性处理,测定了不同表面改性处理下的表面粗糙度、显微硬度、残余应力及微观组织,研究了不同表面改性处理下的旋转弯曲疲劳性能,利用SEM观察分析了疲劳断口特征,提出了表面强化改性机理和效果评价方法.结果表明,喷丸强化、激光冲击强化和低塑性抛光3种表面强化改性处理后,TC4钛合金的旋转弯曲疲劳寿命提高,疲劳强度也大幅度提升,而且疲劳裂纹位于表面强化层下的次表层;对于未表面强化改性处理的TC4钛合金,疲劳裂纹位于表面.基于位错理论,对次表层裂纹萌生抗力和疲劳强度进行了分析并给出了定量分析模型.
关键词:
TC4钛合金
,
喷丸强化
,
激光冲击强化
,
低塑性抛光
,
表面完整性
,
疲劳
蒋聪盈
,
黄露
,
王婧辰
,
高玉魁
,
仲政
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.04.002
目的 通过对激光冲击强化和喷丸强化后的试样进行残余应力测试分析,得出两种工艺在残余应力形成机理、残余应力层深以及残余应力均匀性等方面的差异.方法 一方面采用有限元方法 模拟激光冲击强化及喷丸强化的过程,将材料在两种强化冲击下的响应进行对比,研究残余应力的形成过程,并对残余应力场的分布规律进行总结分析.另一方面,分别用两种强化技术处理TC4钛合金的表面,并用剥层X射线衍射实验测试材料表层的残余应力.最后将实验结果 与测试结果 进行对比,验证有限元模拟的有效性.结果 当这两种强化效果产生-500 MPa的表面平均残余应力时,激光冲击强化后的TC4钛合金表层残余压应力层深度可达0.6 mm以上,而喷丸强化后的TC4钛合金表层残余压应力层深度只有0.15 mm左右.结论 由于诱发材料塑性变形的机制不同,激光冲击强化往往能获得比喷丸强化更好的残余压应力深度,同时激光冲击强化的材料的表面残余应力分布也比喷丸强化的材料更均匀.
关键词:
激光冲击强化
,
喷丸强化
,
表层改性
,
数值模拟
,
残余应力
,
延寿
宋俊凯
,
黄小波
,
高玉魁
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.04.013
对残余应力的测试在学术研究和工程应用中越来越重要,是获取零件服役条件以及工艺制造的应力状态的重要方法 ,可以为零件寿命的预测和制造工艺的控制等提供重要的参考.目前,残余应力的测试方法 多样.介绍了残余应力的测试方法 及其所能达到的测试层深,以及几种新型的残余应力的测试方法 及其适用的范围;阐述了残余应力的定义和形成机理,并对引入残余应力的常见表面形变强化工艺进行了分析,介绍了不同的工艺下形成的残余应力的特征;最后,指出了对目前残余应力测试和研究中存在的问题和发展趋势,提出了三维原位无损分析、残余应力和模拟相结合的跨学科系统研究以及形成相关的大数据库平台系统将是未来发展的方向.
关键词:
残余应力
,
表面强化
,
喷丸
,
激光冲击强化
,
疲劳
,
X射线衍射
罗学昆
,
王强
,
汤智慧
,
宋颖刚
,
王欣
钛工业进展
研究了激光冲击强化处理对Ti-6Al-4V合金表面完整性及疲劳性能的影响.采用表面粗糙度仪、显微硬度计和X射线衍射残余应力仪分别对激光冲击强化前后Ti-6Al-4V合金表面完整性进行了表征.在PQ-6旋转弯曲疲劳试验机上测试了经激光冲击强化处理的Ti-6Al-4V合金107周次条件下的疲劳极限,用扫描电镜分析了疲劳断口形貌,探讨激光冲击强化机制.结果表明,激光功率密度越大,表面粗糙度越小,表面残余压应力和表面硬度值越大,残余压应力层和硬化层深度越深;与原始试样相比,激光冲击强化试样的疲劳极限提高了33.3％,原因是激光冲击强化可以显著降低合金表面的粗糙度,改善合金的表面完整性,产生深层的残余压应力场和表面硬化层,将疲劳裂纹源由表层转移到次表层,有效地抑制了疲劳裂纹的萌生和扩展,从而提升合金的疲劳抗力.
关键词:
Ti-6Al-4V
,
激光冲击强化
,
疲劳强度
,
残余压应力
,
硬度
