超声辅助激光喷丸对IN718镍基合金表面完整性的影响

作     者：孟宪凯 陈韦宇 王春燕 程子龙 姚喆赫 王锟 宋福阳 林珂 Meng Xiankai;Chen Weiyu;Wang Chunyan;Cheng Zilong;Yao Zhehe;Wang Kun;Song Fuyang;Lin Ke

作者机构：江苏大学先进制造与现代装备技术工程研究院江苏镇江212013 江苏大学机械工程学院江苏镇江212013 浙江工业大学机械工程学院浙江杭州310014 

出 版 物：《光学学报》 (Acta Optica Sinica)

年 卷 期：2024年第44卷第11期

页      面：123-132页

核心收录：

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 0817[工学-化学工程与技术] 0806[工学-冶金工程] 08[工学] 070206[理学-声学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家重点研发计划(2023YFB4604300) 国家自然科学基金(52375436,52005223) 江苏省自然科学基金优秀青年基金(BK20220113) 

主　　题：激光光学 超声辅助激光喷丸 IN718镍基合金 晶粒细化 位错密度 残余应力 

摘      要：以IN718镍基合金为对象,采用超声辅助激光喷丸(ULSP)工艺对其表面进行强化处理。然后,利用透射电子显微镜测量晶粒、位错等微观组织特征。使用扫描共聚焦显微镜测试材料表面形貌,分析ULSP对表面粗糙度的影响规律。依次使用显微硬度计和X射线衍射应力测定仪对试样表面的显微硬度与残余应力进行测量,揭示ULSP的表面强化机理。结果表明,由于激光冲击波与超声冲击波组合作用下会出现晶粒细化、位错增殖与γ 相硬化效应,可在较低表面粗糙度(Ra=2.19μm)情况下,利用ULSP将IN718镍基合金表面硬度和残余压应力分别提高至377.5 HV与344.6 MPa,相对传统激光喷丸分别增加了10.4%与31.4%,为延长IN718镍基合金使用寿命提供一种有效手段。