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激光冲击强化对6061-T6铝合金力学性能和微观结构的影响

DOI：10.1016/j.jmatprotec.2020.116640 期刊：Journal of Materials Processing Technology 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要： 对6061-T6铝合金进行了激光冲击强化（LSP）处理，并采用残余应力分析、表面粗糙度、维氏显微硬度、拉伸试验、X射线衍射（XRD）分析、透射电子显微镜（TEM）和电子背散射衍射（EBSD）等多种表征技术，细致研究了LSP后参数对力学性能和微观结构演变的影响。处理后获得了约1500微米深度的加工硬化层，截面显微硬度显著提高达33.04%。激光冲击试样中诱导产生了最大达-273 MPa的有益压应力，其整体效应集中在沿有效深度区域约100微米深度范围内。通过XRD图谱分析观察到LSP后出现第二相Mg5Si6（β?）析出物，并伴随峰宽化和向更高2θ角度的峰位偏移，这与显微硬度测试结果相互印证。LSP试样中高角度晶界（HAGBs）比例增加，其影响在残余应力分布中得以体现。Mg5Si6（β?）析出物与LSP过程中剧烈塑性变形导致的密集位错密度共同被认为是改善LSP试样力学性能的关键因素。应变硬化、第二相析出物、峰宽化、位错密度增加以及HAGBs比例提升的综合作用，在LSP试样的力学性能和微观结构特征中均得到体现。研究结果经详细讨论并显示出强烈的相互关联性。
作者： Binod Dhakal，S. Swaroop
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究激光冲击强化对6061-T6铝合金室温下显微组织和力学性能的影响。

研究成果

激光冲击强化显著改善了6061-T6铝合金的力学性能和微观结构特征。该工艺能诱导产生有益的残余压应力，提高显微硬度，并通过晶粒细化和高角度晶界比例增加来改变微观结构。Mg5Si6析出相的存在及密集的位错密度共同构成了强化机制。

研究不足

本研究仅限于激光冲击强化对室温下6061-T6铝合金的影响。表面粗糙度和热缺陷可能会影响表面残余应力和显微硬度。

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