Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 10

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  laser shock processing (LSP)
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
PL
Przedstawiono wstępne wyniki badań wpływu laserowej obróbki impulsowej (LSP) do modyfikacji warstwy wierzchniej elementów obrobionych elektroerozyjnie i porównanie jej efektów z obróbką powierzchniową zgniotem typu roto peen. W badaniach skupiono się nad oceną struktury geometrycznej powierzchni, strukturą metalograficzną i rozkładem mikrotwardości jako cechami decydującymi o jakości wyrobów.
EN
The paper presents preliminary analysis of the Laser Shock Processing influence on the surface layers modification of the parts after electrodischarge machining (EDM). The study focuses on the evaluation of surface texture, structure and microhardness distribution as the factor which determine the quality of products.
EN
The state of laser processing in surface materials modification in Poland is reported, based on own experience, coworkers and coauthors results, as well the literature review. The curriculum concerning historical development of lasers and laser technology in Poland, laser-matter interaction, as well basis of different laser techniques applied in materials surface engineering (solid state hardening, melting, alloying, cladding, ablation, shot peening, cleaning and texturing) are reviewed, and compared with results of coauthors, as well with a wide range of Polish authors papers. Finally, it is concluded that overall state of research on laser application in surface engineering in Poland is well developed and still growing industrial application is observed.
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).
EN
The influence of laser shock processing (LSP) on microstructure of the surface layer of an X5CrNi18-10 austenitic stainless steel was studied. The laser treatment was performed using a Q switched Nd:YAG ReNOVAL laser. It was found that the laser shock processing performed under the conditions of 230 MW/cm2 laser power density and pulse duration of 18 ns produced an ablation and melting of the thin surface layer of the treated material, what indicated that the process of LSP was not purely mechanical but rather thermo-mechanical one. However SEM images of the sample cross sections showed that clusters of slip bands were formed during the treatment in the near surface region. Transmission electron microscopy of the laser-shock treated steel have also revealed a very high density of dislocations and stacking faults. The changes in microstructure came down to 70 µm. It has been found that the laser shock processing induced plastic deformation of the surface layer of the investigated material.
PL
Celem pracy była ocena wpływu laserowej obróbki odkształcającej na mikrostrukturę warstwy wierzchniej stali austenitycznej X5CrNi18-10. Proces laserowego odkształcania przeprowadzono za pomocą lasera impulsowego ReNOVALaser Nd:YAG z modulacją Q. W wyniku laserowego odkształcania stali impulsem lasera o gęstości mocy 230 MW/cm2 i czasie trwania impulsu 18 ns nastąpiło przetopienie cienkiej warstwy materiału, co wskazuje, że proces LSP nie był czysto mechaniczny, ale cieplno-plastyczny. Badania przeprowadzone za pomocą skaningowego i transmisyjnego mikroskopu elektronowego wykazały, że pod cienką warstwą przetopioną znajduje się materiał odkształcony. Na wytrawionych zgładach poprzecznych stali austenitycznej pod cienką warstwą przetopioną ujawniono obecność licznych pasm poślizgu. W mikrostrukturze warstwy wierzchniej stali austenitycznej po laserowej obróbce występowała duża gęstość dyslokacji oraz liczne błędy ułożenia. Badania wykazały, że zastosowane parametry procesu LSP, powodują odkształcenie plastyczne warstwy wierzchniej badanej stali austenitycznej.
PL
Celem pracy była ocena wpływu laserowej obróbki odkształcającej na mikrostrukturę warstwy wierzchniej stali austenitycznej X5CrNi18-10. Proces laserowego odkształcania przeprowadzono za pomocą lasera impulsowego ReNOVALaser Nd:YAG z modulacją Q, czasem trwania impulsu 18 ns oraz gęstością mocy 230 MW/cm2. Badania mikrostruktury i topografii powierzchni przeprowadzono za pomocą mikroskopu elektronowego skaningowego Hitachi S-3500N. Badano topografię powierzchni oraz wytrawione poprzeczne zgłady metalograficzne. Chropowatość powierzchni zmierzono profilometrem optycznym WYKO NT9300. Szczegółowe badania mikrostruktury warstwy wierzchniej przeprowadzono za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego Jeol 200CX. Badania wykazały, że wiązka światła lasera o zastosowanych parametrach powoduje odkształcenie plastyczne warstwy wierzchniej badanej stali austenitycznej.
EN
The aim of this work was to investigate the influence of Laser Shock Processing (LSP) on the surface layer microstructure of an X5CrNi18-10 austenitic stainless steel. 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 230 MW/cm2. Scanning electron microscopy (SEM, Hitachi S-3500N) was used to investigate the surface topography after laser treatment, as well as microstructure of the treated samples on the cross sections. The roughness of the surface was measured by non-contact, optical WYKO NT9300 profilometer. Detailed microstructural investigation of surface layer after treatment was carried out by transmission electron microscopy (TEM, Jeol 200CX). It has been found that the laser beam with employing parameters caused plastic deformation of the surface layer of the investigated austenitic stainless steel.
EN
The effect of the Laser Shock Processing (LSP) on the microstructure and roughness of the surface of Ti6Al4V titanium alloy and X5CrNi18-10 austenitic stainless steel 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 1 GW/cm2. The microstructure of the surface layer of the treated materials were analysed by scanning and transmission electron microscopy. The roughness of the surface was measured by TOPO-L50 equipment. It has been found that the laser shock processing caused plastic deformation of the surface layer of the investigated materials. The conditions of treatment caused that the process was not purely mechanical but thermo-mechanical.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań mikrostruktury oraz chropowatości warstwy wierzchniej stopu tytanu Ti6Al4V i stali austenitycznej X5CrNi18-10. Laserowe odkształcanie przeprowadzono za pomocą lasera impulsowego ReNOVALaser Nd:YAG z modulacją Q, przy gęstości mocy 1 GW/cm2 i czasie trwania impulsu 18 ns. Do oceny wpływu laserowego odkształcenia na mikrostrukturę warstwy wierzchniej wykorzystano skaningową i transmisyjną mikroskopię elektronową. Chropowatość powierzchni zmierzono profilometrem TOPO-L50. Stwierdzono, że laserowa obróbka powoduje odkształcenie plastyczne warstwy wierzchniej badanych materiałów. Przy tak dobranych parametrach proces nie jest jednak czysto mechaniczny, ale cieplno-plastyczny.
7
Content available remote Laser shock processing of an austenitic stainless steel
EN
The aim of this work was to examine the effect of laser shock processing (LSP) on the morphology, microstructure and surface layer properties of an X5CrNi18-10 austenitic stainless steel. The laser shock processing was accomplished by a high-power Q-switched Nd:YAG laser, operating in a 1.064 m wavelength range, with laser power density of 1 GW/cm2 and pulse duration of 18 ns. The microstructure and phase composition of the laser treated surface layer of the material were analyzed by light, scanning and transmission electron microscopy as well as by X-ray diffractometry. The X-ray diffractometer was also use to determine the value and level of residual stresses in the treated surface layer. It has been found that the laser shock processing causes significant plastic deformation and generate compressive stresses in the treated surface layer.
PL
W pracy przedstawiono wpływ laserowej obróbki odkształcającej na morfologię, mikrostrukturę i własności warstwy wierzchniej stali austenitycznej X5CrNi18-10. Laserowe odkształcanie przeprowadzono za pomocą lasera impulsowego ReNOVALaser Nd:YAG z modulacją Q, przy gęstości mocy 1 GW/cm2 i czasie trwania impulsu 18 ns. Do oceny wpływu laserowego odkształcenia na mikrostrukturę i skład fazowy warstwy wierzchniej wykorzystano mikroskopię optyczna, elektronowa skaningowa i transmisyjna jak również rentgenowska analizę fazowa. Pomiar naprężeń w warstwie wierzchniej przeprowadzono za pomocą dyfraktometru rentgenowskiego. Wykazano, że laserowa obróbka odkształcajaca powoduje odkształcenie plastyczne i wprowadza naprężenia ściskające do warstwy wierzchniej badanej stali austenitycznej.
PL
W pracy opisano metodę laserowego umacniania udarowego pozwalającą nawet dziesięciokrotnie zwiększyć wytrzymałość zmęczeniową niektórych części metalowych. Opracowanie technologii tej obróbki nadającej się do wdrożenia przemysłowego wymaga m.in. pomiaru ciśnienia fal uderzeniowych. Ciśnienie fal mierzono za pomocą polimerowego czujnika ciśnienia typu PVDF. Zamieszczono porównanie wyników pomiarów oraz numerycznego modelowania wzbudzania i propagacji fal uderzeniowych przez impulsowe promieniowanie laserowe. Do modelowania wykorzystano równania hydrodynamiki w przybliżeniu jednowymiarowym, które rozwiązywano metodą różnic skończonych. Wyjaśniono, w jaki sposób modyfikacja eksperymentu związana z pomiarem ciśnienia zakłóca proces laserowego umacniania udarowego. Mimo stosowania uproszczonego modelu numerycznego uzyskano niezłą zgodność wyników obliczeń i pomiarów. Zamieszczone porównania pozwalają wyciągać wnioski dotyczące rzeczywistej wartości amplitud fal w ośrodkach bezpośrednio stykających się z czujnikiem.
EN
The method of laser shock processing is described in the paper. The method allows us to significantly improve the fatigue strength of metal parts (ten times in the case of titanium blades of turbine). In the course of development of laser shock processing method appropriate for industrial applications, measurement of laser induced shockwave pressure is necessary. Shockwave pressure was measured with the use of PVDF pressure gauges. A comparison of both, numerical modelling of laser induced shockwaves and results of shockwave pressure measurements is presented in the work. One dimensional equations of hydrodynamic were used for mathematical description of the process. The equations were solved with the use of finite difference method. In spite of a very simple numerical model used, quite good agreement was obtained. It was shown that modification of the experimental setup related to measurements influences shockwave pressure profile. The comparison of numerical and experimental results indicates what is the true value of pressure in media contacting with PVDF gauge. In the course of laser shock processing without pressure measurement, the shockwave pressure profile is quite simple.
PL
W pracy zamieszczono literaturowe informacje dotyczące piezoelektrycznych czujników ciśnienia typu PVDF, pozwalających mierzyć ciśnienie fali uderzeniowej o amplitudzie do 45 GPa z rozdzielczością czasową 5 ns. Zamieszczono formuły wzorcowania czujników. Opisano przykłady wykorzystania czujników w takich dziedzinach jak: kontrola ruchu drogowego, badanie właściwości materiałowych, pomiar ciśnienia fali uderzeniowej. Przedstawiono wyniki własnych pomiarów fal uderzeniowych wzbudzanych przez impuls promieniowania laserowego.
EN
The review of publications on the subject of PVDF piezoelectric pressure gauges is presented in the paper. PVDF gauges allow to measure pressures up to 45 GPa with temporal resolution of about 5 ns. The calibration formulas of pressure gauges are included (fig. 1). Some examples of application of PVDF gauges in such areas like medicine, traffic control, material properties investigation and shockwave are presented. Results of author's measurements of laser induced shockwave are described (fig. 4 - 6). Influence of such parameters as sample thickness and acoustic impedance of layers on pressure profile is shown. The experimental setup will be used for optimization of laser shock processing technology.
PL
W pracy zamieszczono informacje dotyczące piezoelektrycznych czujników ciśnienia typu PVDF, pozwalających rejestrować profil cisnienia fali uderzeniowej o amplitudzie do 45 GPa z rozdzielczością czasową 5 ns. Zamieszczono formuły wzorcowania czujników. Opisano przykłady zastosowania czujników. Przedstawiono wyniki własnych pomiarów fal uderzeniowych wzbudzanych przez promieniowanie laserowe oraz wyniki modelowania numerycznego.
EN
The review of publicztions devoted to PVDF piezoelectric pressure gauges is presented in the paper. PVDF gauges allow to measure pressures up to 45 GPa with a temporal resolution of about 5 ns. The calibration formulas of pressure gauges are included. A few examples of practical application of PVDF gauges are presented. Some results of the author's measurement of a laser induced shockwave as well as numerical modeling are described.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.