Warstwa wierzchnia aluminium modyfikowana impulsem lasera

• Autorzy: Rozmus-Górnikowska M.

Warianty tytułu

EN

The surface layer of an aluminum modificated by the laser pulses

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań topografii, mikrostruktury oraz chropowatości powierzchni warstwy wierzchniej aluminium technicznie czystego, otrzymanej w wyniku laserowego odkształcania. Proces laserowego odkształcania przeprowadzono za pomocą lasera impulsowego ReNOVALaser Nd:YAG z modulacją Q, czasem trwania impulsu 18 ns oraz gęstością mocy 0,1 GW/cm2. Badania wykazały, że obróbka wiązką lasera o zastosowanych parametrach procesu LSP powoduje odkształcenie plastyczne warstwy wierzchniej aluminium. Proces nie jest jednak czysto mechaniczny, ale cieplno-plastyczny. Badania za pomocą mikroskopu elektronowego skaningowego topografii powierzchni w kontraście elektronów wtórnych (SEM SE) wskazują, że krótki impuls lasera, ale o dużej gęstości mocy, spowodował przetopienie warstwy metalu (rys. 4). Grubość warstwy przetopionej wynosiła jednak jedynie około 1 ?m, a pod cienką warstwą przetopioną znajdował się materiał odkształcony, charakteryzujący się dużą gęstością dyslokacji (rys. 7).

EN

The effect of the Laser Shock Processing (LSP) on the topography, microstructure and roughness of the surface of commercially pure aluminum was studied. LSP process was performed with a high-power Q-switched Nd:YAG ReNOVALaser, operating in a pulse mode (18 ns), with a power density of 0.1 GW/cm2. It has been found that the laser shock processing induced plastic deformation of the surface layer of the investigated aluminum. The conditions of treatment caused that the process was not purely mechanical but thermomechanical one. The SEM images of the treated surfaces showed that the laser shock processing brought about melting of the thin surface layer of investigated aluminum (Fig. 4). However the thickness of the melting zone was only about 1 ?m, and in the surface layer under the thin melted zone a high density of dislocations were visible (Fig. 7).

Słowa kluczowe

PL

implantacja jonowa; efekt pamięci kształtu; stopy z pamięcią kształtu; indentacja

EN

laser shock processing (LSP); LSP; aluminum; microstructure; SEM; TEM

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 32, nr 5
• Strony: 851--854
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Rozmus-Górnikowska M.

• Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków,

Bibliografia

• [1] Rubio- Harada Y., Fukuara K., Kohamada S.: Effects of microshot peening on surface characteristic of high-speed tool steel. Journal of Materials Processing Technology 20I (2008) 319÷324.
• [2] Burakowski T., Napadłek W.: Umacnianie udarowe metali. Inżynieria Materiałowa 6 (2008) 1044÷1046.
• [3] Babul T., Oleszczak P.: Natryskiwanie powłok detonacyjnych – niektóre procesy im towarzyszące. Inżynieria Materiałowa 4 (2010) 846÷851.
• [4] Luong H., Hill M. R.: The effect of laser peening and shot peening on high cycle fatique in 7050-T7451 aluminum alloy. Materials Science and Engineering A 527 (2010) 699÷707.
• [5] Rozmus-Górnikowska M.: Surface modifications of a Ti6Al14V alloy by a laser shock processing. Acta Physica Polonica A 5 (2010) 808÷811.
• [6] Kusiński J.: Lasery i ich zastosowanie w inżynierii materiałowej. Wydawnictwo Naukowe Akapit. Kraków (2000).
• [7] Lu. J. Z., Luo K. Y., Zhang Y. K., Cui C. Y., Sun G. F., Zhou J. Z., Zhang L., You J., Chen K. M., Zhong J. W.: Grain refinement of LY2 aluminum alloy induced by ultra-high plastic strain during multiple laser shock processing impacts. Acta Materialia 58 (2010) 3984÷3994.
• [8] Meyers M. A., Gregori F., Kad B. K., Schneider M. S., Kalantar D. H., Remington, Ravichandran G., Boehly T., Wark J. S.: Laser-induced shock compression of monocrystalline copper: characterization and analysis. Acta Materialia 51 (2003) 1211÷1228.
• [9] Rozmus M., Kusiński J., Blicharski M., Marczak J.: Laser shock peening of a Ti6Al4V titanium alloy. Archives of Metallurgy and Materials 54 (2009) 665÷670.
• [10] Chahardehi A., Brennan F. P., Steuwer A.: The effect of residual stresses arising from laser shock peening on fatique crack growth. Engineering Fracture Mechanics 77 (2010) 2033÷2039.