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《西北大学》 2010年
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激光冲击强化12Cr2Ni4A钢的组织细化和表面残余应力变化

张霄  
【摘要】:激光冲击强化是一种新型金属材料表面强化技术,利用激光等离子体冲击波的力学效应在金属表面形成较大、较深的残余压应力(应力强化机制),同时伴随产生表层晶粒细化和高密度位错、形变孪晶等亚结构组织(组织强化机制),从而大幅提高金属材料的性能。该技术对改善金属材料性能有重要意义,本文通过试验研究和理论分析等手段,对激光冲击强化细化了的12Cr2Ni4A材料的组织的机制进行了深入研究,主要工作和结论如下: 1、研究了强化参数对强化效果的影响; 通过理论分析和实验对比了不同强化参数和工艺条件下的材料表面状态,确定了激光功率密度、脉宽、约束层和涂层状态以及光斑搭接率等参数。 2、对12Cr2Ni4A材料进行了激光冲击强化以及相关的分析测试。 借助金相观察、X射线衍射等手段,较详细的阐述了激光冲击强化诱导金属表层晶粒细化和表面残余应力分布的特征,并在研究的基础上,提出了生产中实现材料表层晶粒细化的方法。
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