超声辅助激光喷丸对IN718镍基合金表面完整性的影响

以IN718镍基合金为对象,采用超声辅助激光喷丸(ULSP)工艺对其表面进行强化处理。然后,利用透射电子显微镜测量晶粒、位错等微观组织特征。使用扫描共聚焦显微镜测试材料表面形貌,分析ULSP对表面粗糙度的影响规律。依次使用显微硬度计和X射线衍射应力测定仪对试样表面的显微硬度与残余应力进行测量,揭示ULSP的表面强化机理。结果表明,由于激光冲击波与超声冲击波组合作用下会出现晶粒细化、位错增殖与γ''相硬化效应,可在较低表面粗糙度(Ra=2.19μm)情况下,利用ULSP将IN718镍基合金表面硬度和残余压应力分别提高至377.5 HV与344.6 MPa,相对传统激光喷丸分别增加了10.4%与31.4%,为延长IN718镍基合金使用寿命提供一种有效手段。