张静文
- 作品数：10 被引量：80H指数：6
- 供职机构：江苏大学材料科学与工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：金属学及工艺电子电信一般工业技术建筑科学更多>>
- 激光冲击及其对金属材料组织和性能的影响被引量：11
- 2012年
- 激光冲击是一项用短脉冲(ns级)强激光辐照覆盖有吸收层和约束层的金属材料表面从而改善其性能的高新技术。其原理是,当激光冲击波诱导的应力峰值超过材料的动态屈服极限时,材料的表层就会发生形变等现象。激光冲击的效果与激光的能量、光斑直径、被冲击材料的原始状态等因素有关。激光冲击可在材料表面获得应变强化,从而提高材料的疲劳性能和抗应力腐蚀能力等,还可用于金属板的微成形制造。
- 罗新民苑春智张静文马辉赵广志杨坤张永康
- 关键词：激光冲击微成形
- 纯Al和铝合金激光冲击表面改性的位错机制被引量：8
- 2013年
- 用工业纯Al(α-Al)和Al-Cu-Mg系航空铝合金2A02进行了激光冲击表面改性实验,借助TEM从微结构响应的位错机制研究了不同靶材对强化效果的影响.结果表明,2种材料的强化效果有显著差异.α-Al激光冲击强化机制可归因于位错增殖.随激光冲击次数增加,新生位错发生塞积,并与林位错发生交互作用,位错线逐步演变为曲折波形、位错网络和位错缠结,但其硬度曲线因Bauschinger效应(BE)和应力波阻尼而呈线性快速衰退.铝合金2A02的激光冲击强化机制可归结为,由于高的基体强度和弥散析出相的钉扎作用而增强位错的弹性能与激光冲击超高能量的匹配,以及冲击诱发的位错增殖在析出相之间形成的复杂位错网络.随激光冲击次数增加,基体与析出相之间以增强的半共格关系协调形变;位错增殖和空位运动构成几何必须位错界面(GNBs),由其构成的亚晶界将基体金属细化至纳米级.复杂位错组态所致内应力和纳米化作用共同构成铝合金材料激光冲击表面改性的强化机理.
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- 关键词：铝合金激光冲击表面改性位错
- 激光冲击强化对2A02铝合金疲劳行为的影响被引量：38
- 2009年
- 利用输出波长为1.054 μm,脉冲宽度为20 ns的激光,对表面涂覆硅酸乙酯吸收涂层的2A02铝合金进行了冲击强化和疲劳试验。通过对冲击处理前后材料的微观组织、硬度和疲劳寿命的比较,分析了激光冲击处理对2A02铝合金材料疲劳行为的影响。结果表明,激光冲击强化可使2A02铝合金表面残余压应力达到120 MPa以上,强化层深度达1.5 mm,疲劳寿命为未经激光冲击强化处理试样的1.835-2.882倍。对合金疲劳试样断口微观形貌的扫描电镜（SEM）分析结果表明,疲劳断口由疲劳源、疲劳区和瞬断区组成,经激光冲击强化的试样疲劳源移向激光强化层以内,残余压应力有效地延迟疲劳源区的裂纹萌生,减缓疲劳裂纹的扩展速率,“循环硬化”有效抑制或减少了二次裂纹的产生,使激光冲击2A02铝合金的疲劳寿命得以大幅提高。
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- 关键词：激光技术激光冲击强化铝合金低周疲劳
- 激光冲击中的“应变屏蔽”和“约束击穿”被引量：13
- 2010年
- 讨论了约束状态和激光冲击的高压、高能、超快及超高应变率对材料响应之间的2个共性问题。激光冲击时,当被冲击材料本身与表面自由约束层能完全约束受冲击区域表面的宏观形变而不影响强化效应时,称为应变屏蔽,此时被冲击件可视为厚件,材料内部将保留大量的应变微结构;反之,当被冲击材料不能约束冲击能量而产生宏观形变时,称为约束击穿,此时被冲击件可视为薄件,冲击效果以塑性变形为主。最后扼要介绍了这2种现象在材料表面强化和微成形制造领域中的应用。
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- 关键词：激光冲击微结构塑性变形
- 2A02航空铝合金激光冲击诱导的表层纳米化被引量：5
- 2011年
- 采用输出波长为1064 nm、脉冲宽度为20 ns的调Q钕玻璃激光,对2A02航空铝合金板表层进行了激光冲击,用透射电镜及其高分辨像的傅里叶过滤像分析了激光冲击后样品表面的微结构演变,研究了激光冲击诱导的纳晶化行为与形成机理及其对表面性能的影响。结果表明,激光冲击能在2A02航空铝合金板表面形成直径为～100 nm的纳米晶;表面纳晶层的硬度比基体提高54.5%。分析认为2A02铝合金表面纳晶化过程是激光冲击超高应变率和超高能量共同作用下由位错和空位等非平衡缺陷诱导的晶粒分化过程。
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- 关键词：激光冲击
- 强激光冲击诱导铝合金中的空位现象分析被引量：5
- 2012年
- 利用输出波长为1064 nm、脉冲宽度为20 ns的钕玻璃YAG激光,对2A02铝合金进行了表面冲击试验。通过对激光冲击处理试样的HREM高分辨像观察,分析了激光冲击2A02铝合金材料微结构中的空位现象。结果表明,考察区域在激光冲击超高应变率作用下,在形成大量位错的同时,伴随形成相应的空位;空位片成为激光冲击超高应变率形变条件下铝合金基体中的特征微结构;空位和位错的重组作用加剧了点阵畸变,引起的第三类内应力和纳晶化提高了激光冲击表面的硬度和残余压应力。
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- 关键词：激光冲击处理铝合金空位材料微结构高应变率残余压应力
- 激光冲击诱导的奥氏体不锈钢表层纳晶化被引量：7
- 2011年
- 采用输出波长1064 nm、脉冲宽度20 ns、光斑直径5 mm的调Q钕玻璃激光,对AISI-201不锈钢板表层进行激光冲击,用热场发射扫描电镜（TESEM）和透射电镜（TEM）分析了激光冲击后样品表面的微结构演变,分析了激光冲击诱导的纳晶化行为与形成机理及其对表面性能的影响。结果表明,在距表面300μm的冲击区范围内,激光冲击在AISI-201奥氏体不锈钢表面形成了直径为20-50 nm的纳米晶,在纳米晶周围观察到非晶组织;表面纳晶层的硬度比基体提高36%。分析认为纳晶化过程是激光冲击超高应变率和超高能量共同作用下的晶粒碎化与晶内缺陷交互作用的结果。
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- 关键词：激光技术激光冲击奥氏体不锈钢
- 激光冲击诱导的45钢平衡组织的应变行为被引量：2
- 2010年
- 利用波长为1.054μm脉宽为20 ns的Nd:glass激光器对表面覆有铝箔的退火态45钢进行了激光冲击处理。用光学显微镜和扫描电镜、X射线应力分析仪及显微硬度计对激光冲击试样的微结构演变、残余应力和硬度分别进行了观察和测试。结果表明,在"完全约束"和几近绝热的条件下,激光诱发的冲击波的超高应变率使45钢表面产生一系列应变效应。激光冲击在试样表面产生的残余压应力可达425 MPa;激光冲击对材料内部各相的显微硬度有显著影响;受激光冲击后,珠光体中的渗碳体依据其位相出现不同程度的破碎现象;先共析铁素体内产生位错和孪晶,形变孪晶呈现薄透镜片状和交互状。
- 罗新民苑春智马辉张静文陈康敏张永康罗开玉
- 关键词：激光诱导激光冲击波应变率珠光体
- 在304奥氏体不锈钢表面制备耐热防腐蚀层被引量：3
- 2010年
- 以SUS304不锈钢为基材,通过电镀沉积镍和高温扩散处理的方法制备耐热防腐蚀层。用扫描电镜、X衍射仪、能谱仪等设备对耐热防腐蚀层进行分析。结果表明:经1050℃高温扩散30 min后,不锈钢表面的镀层由机械结合转化为冶金结合,镀层与基材的结合力显著提高。热震试验、盐雾试验和高温氧化试验结果证实,研制的镀层具有高的耐热防腐蚀性能。
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- 关键词：结合力盐雾试验
- 2A02铝合金中强激光冲击诱导的位错组态分析被引量：11
- 2011年
- 利用输出波长为1064 nm、脉冲宽度为20 ns的钕玻璃YAG激光器,对2A02铝合金进行了表面冲击强化试验。测定了激光冲击后材料的表面硬度和残余应力,用快速傅里叶逆变换(IFFT)方法分析了铝合金激光冲击诱导的晶内亚结构及其演变行为。结果表明,激光冲击强化可使2A02铝合金表面硬度提高50%以上,残余压应力达到120 MPa以上。微观组织的透射电镜(TEM)及IFFT分析结果表明,激光冲击区域晶内位错组态丰富,由刃位错和中心位错带等组成;位错墙可细化晶粒;位错偶极子聚集成为激光冲击非平衡形变条件下纳米晶内亚结构特征构元。激光冲击诱发的晶格内复杂的位错组态和晶格畸变是表面硬度和残余应力提高的主因。
- 罗新民张静文马辉张永康陈康敏任旭东罗开玉
- 关键词：激光技术铝合金激光冲击位错组态
