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TC17 钛合金激光多次冲击强化后组织和力学性能研究

李靖 李军 何卫锋 李玉琴 聂祥樊 何光宇

李靖, 李军, 何卫锋, 李玉琴, 聂祥樊, 何光宇. TC17 钛合金激光多次冲击强化后组织和力学性能研究[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(9): 2889-2895.
引用本文: 李靖, 李军, 何卫锋, 李玉琴, 聂祥樊, 何光宇. TC17 钛合金激光多次冲击强化后组织和力学性能研究[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(9): 2889-2895.
Li Jing, Li Jun, He Weifeng, Li Yuqin, Nie Xiangfan, He Guangyu. Microstructure and mechanical properties of TC17 titanium alloy by laser shock peening with different impacts[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(9): 2889-2895.
Citation: Li Jing, Li Jun, He Weifeng, Li Yuqin, Nie Xiangfan, He Guangyu. Microstructure and mechanical properties of TC17 titanium alloy by laser shock peening with different impacts[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(9): 2889-2895.

TC17 钛合金激光多次冲击强化后组织和力学性能研究

基金项目: 

国家自然科学基金(51205406)

详细信息
    作者简介:

    李靖(1990- ),男,硕士生,主要从事航空装备损伤修复与表面强化研究。Email:jingying0226@163.com

  • 中图分类号: TN249

Microstructure and mechanical properties of TC17 titanium alloy by laser shock peening with different impacts

  • 摘要: 对TC17钛合金激光冲击强化前后的微观组织和力学性能作了对比研究,将TC17钛合金进行同一功率密度下不同次数的激光冲击,分别利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X 射线衍射仪、残余应力测试仪和显微硬度计对激光冲击前后TC17钛合金的微观组织、残余应力和显微硬度进行了观察和测试。试验结果表明:TC17钛合金在不同次数激光冲击后,表面形成了剧烈塑性变形和高密度位错,晶粒细化明显,3 次激光冲击后有纳米晶形成;残余应力和显微硬度都随着冲击次数的增加数值增大,且沿深度方向的变化规律基本相同;与未冲击试样相比,5 次冲击后试样表面显微硬度提高了20.7%,沿深度方向300 m范围内影响明显,表面残余应力达到-644.3MPa,残余压应力影响层深度增加至1.9mm。
  • [1]
    [2] Fu Yanyan, Song Yueqing, Hui Songxiao, et al. Researchand application of typical aerospace Ti [J]. Chinese Journalof Rare Metals, 2006, 30(6): 850-856.付艳艳,宋月清,惠松骁, 等. 航空用钛合金的研究与应用进展[J]. 稀有金属, 2006, 30(6): 850-856.
    [3]
    [4] Li Chonghe, Zhu Ming, Wang Ning, et al. Application oftitanium alloy in airplane [J]. Chinese Journal of RareMetals, 2009,33(1): 84-91.李重河, 朱明, 王宁, 等. 钛合金在飞机上的应用[J]. 稀有金属, 2009, 33(1): 84-91.
    [5]
    [6] Zhang H W, Hei Z K, Liu G, et al. Formation ofnanostructure surface layer on AISI304 stainless steel bymeans of surface mechanical attrition treatment [J]. ActaMater, 2003, 51: 1871-1881.
    [7]
    [8] Wu X, Tao N R, Hong Y, et al. Microstructure andevolution of mechanically-induced ultrafine grain in surfacelayer of AI-alloy subjected to USSP [J]. Acta Mater, 2002,50: 2075-2084.
    [9] Lu J Z, Luo K Y, Dai F Z, et al. Effects of multiple lasershock processing (LSP) impacts on mechanical propertiesand wear behaviors of AISI 8620 steel[J]. Materials Scienceand Engineering A, 536(2012): 57-63.
    [10]
    [11] Peyre P, Fabbro R, Merrien P, et al. Laser shock processingof aluminum alloys: Application to high cycle fatiguebehavior [J]. Materials Science and Engineering, 1996,A210: 102-113.
    [12]
    [13]
    [14] Peyre P, Scherpereel X, Berthe L, et al. Surfacemodifications induced in 316L steel by laser peening andshot-peening influence on pitting corr osion resistance [J].Materials Science and Engineering A, 1999, 280 (2000):294-302.
    [15] Ren Xudong, Zhang Tian, Jiang Dawei, et al. Effects oflaser shock processing and aluminizing on microstructure andproperties of 12CrMoV alloy [J]. Infrared and LaserEngineering, 2011, 40(2): 241-244. (in Chinese)任旭东, 张田, 姜大伟, 等. 激光冲击与渗铝复合对12CrMoV组织性能的影响[J]. 红外与激光工程,2011, 40(2): 241-244.
    [16]
    [17]
    [18] Zhou Shikun, Wang Jian, Wang Huaming, et al. Fatiguegrowth rate of laser shock processed metal sheet [J]. LaserTechnology, 2002, 26(3): 189-191.(in Chinese)邹世坤, 王健, 王华明, 等. 激光冲击处理金属板材后的裂纹扩展速率[J]. 激光技术, 2002, 26(3): 189-191.
    [19]
    [20] Zhou Lei, Li Yinghong, Wang Cheng, et al. Laser shockpeening for LY2 alloy [J]. High Power Laser and ParticleBeams, 2010, 22(8): 1780-1784.(in Chinese)周磊, 李应红, 汪诚, 等. LY2 铝合金激光冲击处理工艺[J]. 强激光与粒子束, 2010, 22(8): 1780-1784.
    [21] Chinese Aeronautical Materials Handbook CompilingCommittee. Aeronautical Materials Handbook [M]. Beijing:Chinese Standards Press, 2002.(in Chinese)《中国航空材料手册》编辑委员会. 中国航空材料手册[M].北京: 中国标准出版社,2002.
    [22]
    [23]
    [24] Peyre P, Fabbro R. Laser shock processing : a review of thephysics and application [J]. Opt and Quantum Electron,1995, 27(12): 1213-1229.
    [25]
    [26] Lu J Z, Luo K Y, Zhang Y K, et al. Grain refinement of LY2 aluminum all oy induced by ultra-high plastic strainduring multiple laser shock processing impacts [J]. ActaMaterialia, 2010, 58(11): 3984-3994.
    [27] Kong Dejun, Zhou Chaozheng, Wu Yongzhong. Mechanismon residual stress of 304 stainless steel by laser shockprocessing[J]. Infrared and Laser Engineering, 2010, 39(4):736-740.(in Chinese)孔德军, 周朝政, 吴永忠. 304 不锈钢激光冲击处理后的残余应力产生机理[J]. 红外与激光工程, 2010, 39(4): 736-740.
    [28]
    [29] Manson S S, Lu Suo. Metal Fatigue Damage [M]. Beijing:National Defence Industry Press, 1976.(in Chinese)S.S. 曼森,陆索. 金属疲劳损伤[M]. 北京: 国防工业出版社,1976.
  • [1] 余霞, 王家秋, 张彬.  薄膜残余应力和表面杂质对变形镜疲劳寿命的影响 . 红外与激光工程, 2019, 48(9): 916002-0916002(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0916002
    [2] 邱星武.  激光熔覆Fe0.5NiCoCrCuTi高熵合金涂层的微观结构及性能 . 红外与激光工程, 2019, 48(7): 742004-0742004(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0742004
    [3] 张兴权, 纪看看, 王会廷, 戚晓利, 陈彬, 童靳于, 方光武.  激光冲击圆杆曲面诱导的残余应力数值模拟 . 红外与激光工程, 2019, 48(7): 706004-0706004(9). doi: 10.3788/IRLA201948.0706004
    [4] 严惠, 王霄, 梁绘昕, 田宗军, 谢德巧, 徐国建.  选区顺序对激光直接制造TC4残余应力及变形的影响 . 红外与激光工程, 2019, 48(2): 242002-0242002(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0242002
    [5] 杨智, 汪敏强, 张妙, 窦金娟.  全无机钙钛矿纳米晶薄膜光电探测器 . 红外与激光工程, 2018, 47(9): 920007-0920007(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0920007
    [6] 谢孟芸, 汪诚, 张佩宇, 明继青, 陈辉.  无保护层激光冲击对GH3044涡轮机匣围观组织和性能的影响 . 红外与激光工程, 2018, 47(4): 406005-0406005(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0406005
    [7] 徐洋洋, 周建忠, 谭文胜, 孟宪凯, 盛杰, 黄舒, 孙昀杰.  深冷激光喷丸强化2024-T351铝合金的表面力学性能 . 红外与激光工程, 2018, 47(12): 1206002-1206002(8). doi: 10.3788/IRLA201847.1206002
    [8] 黄志伟, 张兴权, 章艳, 裴善报, 黄志来, 陈彬.  边界约束条件对薄板激光喷丸诱导残余应力和塑性变形的影响 . 红外与激光工程, 2017, 46(8): 806009-0806009(8). doi: 10.3788/IRLA201746.0806009
    [9] 鞠恒, 林成新, 张佳琪, 刘志杰.  Fe-Mn-Si形状记忆合金涂层残余应力模拟与测量 . 红外与激光工程, 2017, 46(10): 1017009-1017009(10). doi: 10.3788/IRLA201777.1017009
    [10] 杨光, 王文东, 钦兰云, 任宇航, 李长富, 王维.  退火温度及保温时间对激光沉积制造TA15钛合金微观组织和显微硬度的影响 . 红外与激光工程, 2017, 46(8): 806006-0806006(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0806006
    [11] 钦兰云, 庞爽, 杨光, 王超, 王维.  激光沉积修复ZL114A铝合金的显微组织及显微硬度研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(5): 506004-0506004(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0506004
    [12] 王学德, 罗思海, 何卫锋, 聂祥樊, 焦阳.  无保护层激光冲击对K24镍基合金力学性能的影响 . 红外与激光工程, 2017, 46(1): 106005-0106005(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0106005
    [13] 张佩宇, 汪诚, 谢孟芸, 李玉琴, 安志斌.  激光冲击对K403合金激光熔覆修复微观组织和性能的影响 . 红外与激光工程, 2017, 46(9): 906003-0906003(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0906003
    [14] 李玉琴, 王学德, 宋飞龙, 柴艳.  激光冲击304不锈钢微观组织和性能研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(10): 1006005-1006005(4). doi: 10.3788/IRLA201645.1006005
    [15] 安志斌, 沈晓骏, 高山, 姚晨光, 汪诚.  激光冲击强化K403镍基高温合金表面纳米化 . 红外与激光工程, 2016, 45(9): 921002-0921002(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0921002
    [16] 卞宏友, 雷洋, 李英, 杨光, 钦兰云, 王维, 韩双隆.  感应预热对激光沉积修复TA15钛合金显微组织和残余应力的影响 . 红外与激光工程, 2016, 45(7): 705003-0705003(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0705003
    [17] 沈晓骏, 汪诚, 安志斌, 周留成, 赖志林, 王冠.  斜激光冲击对航空发动机风扇轴弯曲疲劳性能的影响 . 红外与激光工程, 2015, 44(12): 3548-3553.
    [18] 焦阳, 何卫锋, 孙岭, 周留成, 聂祥樊, 罗思海, 李靖.  激光喷丸与渗铝复合工艺提高K417 合金力学性能研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2274-2279.
    [19] 杨光, 丁林林, 王向明, 王华明, 钦兰云.  扫描路径对激光修复钛合金残余应力与变形的影响 . 红外与激光工程, 2015, 44(10): 2926-2932.
    [20] 王传琦, 刘洪喜, 周荣, 蒋业华, 张晓伟.  机械振动辅助激光重熔Ni基合金TiC复合涂层微观组织研究 . 红外与激光工程, 2013, 42(10): 2651-2657.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-01-10
  • 修回日期:  2014-02-25
  • 刊出日期:  2014-09-25

TC17 钛合金激光多次冲击强化后组织和力学性能研究

    作者简介:

    李靖(1990- ),男,硕士生,主要从事航空装备损伤修复与表面强化研究。Email:jingying0226@163.com

基金项目:

国家自然科学基金(51205406)

  • 中图分类号: TN249

摘要: 对TC17钛合金激光冲击强化前后的微观组织和力学性能作了对比研究,将TC17钛合金进行同一功率密度下不同次数的激光冲击,分别利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X 射线衍射仪、残余应力测试仪和显微硬度计对激光冲击前后TC17钛合金的微观组织、残余应力和显微硬度进行了观察和测试。试验结果表明:TC17钛合金在不同次数激光冲击后,表面形成了剧烈塑性变形和高密度位错,晶粒细化明显,3 次激光冲击后有纳米晶形成;残余应力和显微硬度都随着冲击次数的增加数值增大,且沿深度方向的变化规律基本相同;与未冲击试样相比,5 次冲击后试样表面显微硬度提高了20.7%,沿深度方向300 m范围内影响明显,表面残余应力达到-644.3MPa,残余压应力影响层深度增加至1.9mm。

English Abstract

参考文献 (29)

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