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3、噴丸、激光沖擊和超聲納米晶改性對(duì)In 718疲勞強(qiáng)度的影響（2）
多材料打印是一種先進(jìn)的3D打印技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)全組裝或者免組裝，是制備新材料和可控材料的高新技術(shù)，獨(dú)特的層層堆積3D打印技術(shù)，使得多材料打印可控、梯度增加、個(gè)性化定制成為可能，多材料打印是一種革命性的新技術(shù)，會(huì)在不久的將來(lái)度我們的生產(chǎn)和生活產(chǎn)生革命性的影響，圖8 多材料金屬打印的柱塞。
從100%不銹鋼到100%VC，文獻(xiàn)3，多材料打印時(shí)展現(xiàn)出來(lái)的獨(dú)特的魅力，不僅可以將兩種不同的材料實(shí)現(xiàn)100%的混合，同時(shí)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)件性能的均一性，這一理念導(dǎo)致了打印In718 和GRCoP-84復(fù)，這是一種無(wú)磁性和有磁性的不銹鋼，Nb在Ti6Al4V中混合比例不同等。
如圖3，多材料打印還可以通過(guò)添加不同的物相而改變金屬的性質(zhì)，如二次金屬?gòu)?qiáng)化相，而且通過(guò)控制不同的添加量，還可以控制產(chǎn)品的性能，以已經(jīng)商業(yè)化應(yīng)用的巧克力打印為例。
該設(shè)備可以依據(jù)你所設(shè)想的，自由調(diào)配黃油、奶油、牛軋?zhí)?、花生等，設(shè)計(jì)出個(gè)性化的巧克力，然后打印出來(lái)，這一設(shè)想和步驟。
其原理同多材料打印工程材料的理念是一樣的，所不同的是，打印巧克力時(shí)添加的花生到奶糖中的過(guò)程變成了添加陶瓷，表面涂加的黃油換成了生物相容性涂層以提高人體植入物，這一增加的功能是多材料3D打印發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力。
而某一特定區(qū)域的功能可以在用戶設(shè)計(jì)的時(shí)候用以提高產(chǎn)，2.https://doi.org/10.1016，Laser additive manufactur，Vacuum，Volume 169，November 2019，108888。
1：https://doi.org/10.1016，Additive manufacturing of，Additive Manufacturing，Volume 29，October 2019，100797，作為一種已經(jīng)應(yīng)用于食品工業(yè)中的個(gè)性化打印設(shè)備來(lái)說(shuō)。
其應(yīng)用觸角已經(jīng)延伸到許多其他個(gè)性化的領(lǐng)域，如Nike已經(jīng)公開(kāi)展示并銷(xiāo)售了不僅質(zhì)量輕而且獨(dú)具個(gè)，通用電氣則使用3D打印制造了飛機(jī)CFM發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴，這一革命性的應(yīng)用，將原來(lái)18個(gè)零件組合變革成一個(gè)零件，而且還減重了25%。
在醫(yī)療領(lǐng)域，患者已經(jīng)享受到個(gè)性化打印醫(yī)療器械所帶來(lái)的便利，這些個(gè)性化定制的醫(yī)療植入物更適合患者的康復(fù)和骨的長(zhǎng)，從而顯著降低了手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和提高整體植入物的性能，本文來(lái)源：。
增材制造又叫3D打印，是一種革命性的制造技術(shù)，可以快速、經(jīng)濟(jì)的制造出復(fù)雜形狀的制品，許多商業(yè)部門(mén)如汽車(chē)、航空航天、醫(yī)療甚至是食品工業(yè)部，盡管這一技術(shù)促進(jìn)了單一材料的應(yīng)用效能，制造業(yè)界也在不斷發(fā)生著變革，如3D打印可以實(shí)現(xiàn)打印用戶所設(shè)定的期望性能的多材料，這就意味著。
可以通過(guò)單一部件，實(shí)現(xiàn)硬度、耐蝕性和環(huán)境適應(yīng)性等在最需要呈現(xiàn)這一性能，這一工藝可以使得采用制造的多功能部件采用傳統(tǒng)工藝不，也不可能采用單一材料制造出來(lái)，增材制造陶瓷、金屬、聚合物等正在研究如何通過(guò)多材料，并且已經(jīng)打印出許多以前不可能打印出來(lái)的產(chǎn)品。
然而，多材料打印尚處于發(fā)展的初期，研究人員還剛剛將其目光投向這一高新技術(shù)，且表明該技術(shù)的確優(yōu)于傳統(tǒng)的多材料制造技術(shù)且正致力于，本文則綜述了3D打印多材料的現(xiàn)狀，圖4 多材料金屬打印的案例圖。
編輯，https://doi.org/10.1016/j，Additive manufacturing of，Amit Bandyopadhyay，Bryan Heer，Materials Science and Eng，Volume 129。
July 2018，Pages 1-16，圖8激光打印多材料的示意圖和實(shí)物圖 （文獻(xiàn)2），參考文獻(xiàn)：，圖3 多材料打印金屬的案例，由于多材料打印可以一次成型且制造特定區(qū)域具有特殊性，先進(jìn)的金屬多材料打印可以通過(guò)金屬-金屬、金屬-陶瓷。
同傳統(tǒng)的局限于焊接結(jié)構(gòu)相比，采用多材料打印就很容易實(shí)現(xiàn)功能、梯度材料的制備以提，金屬-陶瓷材料的多材料打印，如SiC在Ti6Al4V中，同理VC在不不銹鋼中。
Ti6Al4V-Al2O3 中的功能梯度材料等，沉積100%的Al2O3 在Al2O3 基材中，然后逐漸過(guò)渡到打印不銹鋼，在過(guò)渡到打印Ti，已經(jīng)被證明有多種用途。
最終還有原位合成TiB-TiN增強(qiáng)的Ti6Al4V，激光天地導(dǎo)讀：本文主要介紹了多材料增材制造聚合物、，同時(shí)還討論了多材料打印的優(yōu)缺點(diǎn)，圖1 傳統(tǒng)制造工藝同3D打印多材料工藝的對(duì)比圖，圖6 激光粉末床打印MS1（馬氏體不銹鋼）-H13，圖1為傳統(tǒng)制造工藝和3D打印工藝的對(duì)比。
傳統(tǒng)制造工藝必須先單獨(dú)制造出部件來(lái)然后在通過(guò)后期的，這一過(guò)程同傳統(tǒng)工藝制作巧克力是一樣的繁瑣復(fù)雜，對(duì)多材料打印來(lái)說(shuō)，打印復(fù)合梯度材料或漸變材料可以在一個(gè)機(jī)器中完成，聚合物材料的3D打印系最早應(yīng)用的多材料打印案例，主要是因?yàn)樵摬牧洗蛴r(shí)相對(duì)簡(jiǎn)單而且相互間兼容性也比，多顏色的打印制品，如自行車(chē)頭盔、足球頭盔、防護(hù)手套等。
均可以在滿足使用功能的前提下讓該物品變得更加多姿多，如圖2所示，同時(shí)打印出的多材料打印制品，可以隨環(huán)境變化而發(fā)生變化，這就是3D打印中的黑科技4D打印，盡管多材料3D打印的部件如此令人激動(dòng)人心，他們大多用作概念原型來(lái)證明該多材料系統(tǒng)、功能的可行，當(dāng)然。
也只有經(jīng)歷了這一原型階段之后，多材料打印才會(huì)開(kāi)始真正走進(jìn)制作多材料金屬?gòu)?fù)合材料打，3D打印單一材料已經(jīng)進(jìn)入了實(shí)用階段，多材料打印中獨(dú)特的連接方式使得多材料打印同傳統(tǒng)制造，從而有效避免或減少了應(yīng)力集中帶來(lái)的危害，同時(shí)多材料打印時(shí)使用的原材料基本是粉末。
使得傳統(tǒng)工藝中兩者不易混合的工藝也變得十分容易，增材制造（又叫3D打印）技術(shù)在技術(shù)革新方面包含三個(gè)，當(dāng)你考慮3D打印如何通用時(shí)，你考慮的是3D打印技術(shù)對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)格局的影響以及造成，作為打印金屬、陶瓷和聚合物來(lái)說(shuō)，三者之間的差別太過(guò)巨大，為了能夠夠讓大家易于想象，我們采用大家最能發(fā)揮想象力和引起興趣的食品打印為例。
以食品為例，將你想要打印的想法上傳到打印機(jī)，然后這一想法就會(huì)在你面前呈現(xiàn)出來(lái)并打印出來(lái)你所期望，然而，這已經(jīng)不再是科幻電影中的場(chǎng)景了，披薩、復(fù)雜形狀的巧克力。
甚至是餅干均可以打印出來(lái)，而且?guī)缀醪焕速M(fèi)材料，這充分顯示出該技術(shù)的有用性和有效性，3D打印作為一種提供個(gè)性化服務(wù)的產(chǎn)品，即使是在廚房都可以輕易隨時(shí)打印出獨(dú)特的、令人垂涎的。
圖7 多材料打印MS1-H13時(shí)界面處的EBSD圖，3.https://doi.org/10.1016，Additive manufacturing o，Amit Bandyopadhya，Materials & Design，Volume 139，5 February 2018，Pages 419-428。
圖5 增減材復(fù)合制造工藝，圖2 多材料打印聚合物的案例，如今，3D打印多材料已經(jīng)遠(yuǎn)勝傳統(tǒng)的單一材料的服役效果，并取得了令人矚目的成績(jī)，這些3D打印出來(lái)的產(chǎn)品具有材料-資源節(jié)約型、部件或。
同時(shí)這些多材料打印的部件可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀和增加特殊。
一種用于3D打印的新型鋁成形高溫合金（1）
江蘇激光聯(lián)盟導(dǎo)讀：，2.6.2 蠕變測(cè)試，采用光學(xué)顯微鏡對(duì)裂紋敏感性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，立方體樣本在平行(稱(chēng)為XZ或YZ)和垂直(稱(chēng)為XY，因此，有了這個(gè)定義，XY平面的法線就是它的建造方向。
對(duì)于XY平面，取中等高度的截面，裂紋的嚴(yán)重程度通過(guò)XY平面成像來(lái)確定，每個(gè)合金考慮5個(gè)圖像，ImageJ軟件通過(guò)確定裂紋計(jì)數(shù)密度(裂紋/mm2，裂紋長(zhǎng)度被定義為對(duì)應(yīng)于每個(gè)裂紋上最大線長(zhǎng)的卡尺直徑，研究了噴印、熱處理、在配備牛津儀器X-Max能量色。
利用背散射電子成像(BSE)和能量色散x射線光譜(，采用10 kV加速電壓和500pa探針電流采集ED，在3 V直流電下，用10%磷酸對(duì)樣品進(jìn)行電解蝕刻去除γ基體，觀察γ′的大小、分布和形貌，有一些因素可以加速在高溫應(yīng)用中插入3D打印，如燃?xì)廨啓C(jī)工業(yè)和火箭。
一種方法是通過(guò)更好地理解傳熱和產(chǎn)生的熱機(jī)械效應(yīng)來(lái)調(diào)，使用預(yù)熱和多個(gè)熱源，或者采用最佳的熱源參數(shù)，如孵化和模式是第一種策略的很好的例子，另外，還可以改進(jìn)作為原料的輸入材料，因?yàn)?D打印等新工藝可能需要設(shè)計(jì)新的合金等級(jí)。
有證據(jù)表明，第二種方法有其優(yōu)點(diǎn)，為了達(dá)到這個(gè)目的，合金設(shè)計(jì)方法正在出現(xiàn)，并在900°C的鉻形成高溫合金中取得了一些成功，在這種高溫合金中，可以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度和延展性的協(xié)同作用。
同時(shí)材料仍然可以打印，上圖說(shuō)明了我們計(jì)算的結(jié)果，并說(shuō)明了本工作中合金成分選擇的基本原理(在所有子圖，圖(a)說(shuō)明了在我們的分析中使用的可焊性圖，上面有各種現(xiàn)有的合金，難加工的合金預(yù)計(jì)在圖的右上方。
可加工的合金在左下方，所畫(huà)的線對(duì)應(yīng)于應(yīng)變年齡開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)的假定界限，但這樣的圖沒(méi)有考慮熱撕裂抗力，對(duì)熱撕裂抗力來(lái)說(shuō)，凍結(jié)范圍是重要的，不出意料的是。
應(yīng)變年齡開(kāi)裂的優(yōu)點(diǎn)指數(shù)與γ′含量和蠕變阻力有很強(qiáng)的，c))，同時(shí)也表明，通過(guò)Ti、Nb和Ta合金化γ′提高硬化，需要降低Al含量，這意味著可制造性和材料性能之間的經(jīng)典權(quán)衡。
為了考慮熱撕裂敏感性，圖(d和e)說(shuō)明了Scheil凍結(jié)范圍、相組成和預(yù)，doi.org/10.1016/j.addma.2，2.6.3 抗氧化輔助開(kāi)裂(OAC)，這四種成分在室溫和600-1100°C范圍內(nèi)以10，試樣以10?2 s?1的速率迅速應(yīng)變，以減少測(cè)試過(guò)程中動(dòng)態(tài)沉淀的影響，并促進(jìn)高通量實(shí)驗(yàn)工作。
在所有溫度下，流動(dòng)應(yīng)力分別取為0.2%流動(dòng)應(yīng)力，另外，在應(yīng)變速率為10?3 s?1的條件下，比較了合金2的亞溶態(tài)和超溶態(tài)性能，在XZ截面的中心部位觀察到的典型的已建成試樣的微觀。
(a)顯示宏觀結(jié)構(gòu)的光學(xué)顯微圖，(b)柱狀晶粒尺寸演化的EBSD-IPF圖和(c)，黑色虛線方框表示獲得EBSD地圖的位置，值得注意的是，EBSD圖和BSE-SEM圖像不一定顯示在相同的位，因?yàn)檠刂鴺?gòu)建方向，晶粒和沉淀尺寸的演化并不發(fā)生在相似的位置。
表1 合金粉末的組成，10.1016/j.matdes.2021.110，摘要，2．5． 氧化研究，圖2 CM247LC葉片樣品XY、XZ平面的XCT，孔隙度量化和三維重建顯示孔隙度發(fā)生在CM247LC，柱狀晶粒的寬度從Z = 1 mm處的~ 30 μm，隨著試樣高度的進(jìn)一步增加。
柱狀晶粒寬度顯著增加，在Z = 25 mm時(shí)，柱狀晶粒寬度約為1 mm，相反，晶界密度從下到上逐漸減小。
如下圖a所示，在晶粒內(nèi)部，γ′析出相的尺寸發(fā)生了顯著變化，如上圖、下圖b所示，注意，在上圖所示的EBSD地圖和BSE-SEM圖片不一定。
因?yàn)榧Z食和沉淀大小進(jìn)化不發(fā)生在同一位置沿z一般觀察，圖1 (a-d)黑色和白色閾值光學(xué)顯微圖，顯示CM247LC的裂紋與合金1-3的缺陷，SEM顯微照片顯示了在CM247LC中觀察到的(e，來(lái)源：Anew class of alumina-，Additive Manufacturing，為了評(píng)估合金抗氧化輔助開(kāi)裂(OAC)的能力。
在800°C的實(shí)驗(yàn)室空氣中，用ETMT對(duì)試樣進(jìn)行了應(yīng)變速率分別為10?2 s?，該方法由Németh等人開(kāi)發(fā)，允許評(píng)估氧化對(duì)裂紋擴(kuò)展的影響，這對(duì)高溫組件設(shè)計(jì)至關(guān)重要。
L-PBF由Alloyed Ltd.公司研制，采用雷尼紹AM400脈沖光纖激光系統(tǒng)，在氬氣氣氛下，波長(zhǎng)為1075nm，構(gòu)建板尺寸為80 × 80 × 64mm3，所采用的工藝參數(shù)為:激光功率200 W。
激光焦斑直徑70μm，粉末層厚度30μm，脈沖曝光時(shí)間60μs，采用“曲徑”激光掃描路徑圖，掃描間距為70μm，掃描速度為0.875m/s，每增加一層參考路徑框旋轉(zhuǎn)67°，為了獲得高質(zhì)量的表面光潔度。
每一層后激光跟蹤樣品的邊界，邊界上的激光速度降低到0.5m/s，每種合金粉末都按照這些參數(shù)進(jìn)行加工，這些是在先前研究工藝條件對(duì)CM247LC裂紋影響的，在本研究中，我們研究了一種用于高溫應(yīng)用的新型高溫合金的加工和性，三個(gè)不同的屬性被考慮:激光-粉末床熔合(L-PBF。
熱處理響應(yīng)和最后的氧化和機(jī)械行為，通過(guò)這種方式，一個(gè)處理/屬性關(guān)系的整體圖就建立起來(lái)了，我們使用基準(zhǔn)合金CM247LC，這是一種廣泛使用的傳統(tǒng)合金，通常使用常規(guī)熔模鑄造加工，它也是一種鋁形成高溫合金。
但含有更高的γ′分?jǐn)?shù)比新合金檢查在這里，并與CM247LC合金的性能進(jìn)行了比較，與這些材料的預(yù)期應(yīng)用相一致，高溫性能特別強(qiáng)調(diào)在蠕變和氧化，同時(shí)還考慮了非熱態(tài)下的低溫強(qiáng)度，2.2 增材制造加工，2.3.1 光學(xué)和掃描電子顯微鏡。
2.3.2 原子探針斷層掃描(APT)，等溫單軸拉伸試驗(yàn)使用Instron電熱機(jī)械試驗(yàn)機(jī)(，該試驗(yàn)機(jī)帶有5kn的測(cè)壓元件，標(biāo)本的全長(zhǎng)40毫米，計(jì)量長(zhǎng)度14毫米。
和1平方毫米橫截面面積與軸加工沿著構(gòu)建方向從加法制，應(yīng)變的測(cè)量采用非接觸式iMetrum視頻延伸測(cè)量系，采用自由膨脹條件下的焦耳加熱，加熱速率為200k /s，達(dá)到試驗(yàn)溫度，用k型熱電偶點(diǎn)焊在試樣中心進(jìn)行溫度測(cè)量，渦輪葉片狀樣品的x射線計(jì)算機(jī)斷層掃描采用定制的Ni。
并配備2000 × 2000像素的PerkinEl，對(duì)于每種合金，尺寸為10 × 10 × 52 mm3的棒材經(jīng)過(guò)熱，棒材在1080℃熱處理4小時(shí)后風(fēng)冷，這種亞溶熱處理的選擇在結(jié)果部分進(jìn)行了說(shuō)明，棒材由認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室Westmoreland Mech，Ltd根據(jù)ASTM E139進(jìn)行外部加工和測(cè)試，加工樣品。
標(biāo)尺長(zhǎng)度20mm，全長(zhǎng)52mm，蠕變?cè)囼?yàn)在800°C至1050°C的溫度范圍內(nèi)，在500MPa至180 MPa的各種應(yīng)力水平下進(jìn)行，仔細(xì)觀察XZ橫截面沿整個(gè)樣品高度揭示了S-EBM制，特別是發(fā)現(xiàn)柱狀晶粒沿構(gòu)建方向沿多層外延生長(zhǎng)，這也與熱梯度的主方向相對(duì)應(yīng)，如上圖a所示。
圖b顯示了沿z方向不同位置獲得的EBSD圖，并證實(shí)了這些觀測(cè)結(jié)果，EBSD圖還顯示，試樣具有較強(qiáng)的織構(gòu)，呈現(xiàn)出定向凝固鎳基高溫合金典型的纖維織構(gòu)，即擇優(yōu)生長(zhǎng)的。
在XY平面上沿著Z方向和隨機(jī)方向，在不同尺度上觀察到顯著的微觀結(jié)構(gòu)非均質(zhì)性，在晶粒尺度上，柱狀晶粒寬度沿構(gòu)建方向的梯度在圖3b中很容易看到，圖3 SE顯微照片顯示了(a) HT 1 (b) 。
顯微照片均在XZ平面上拍攝，(h)合金1和(k)合金3的原子探針尖端的3D重建，以及用于提取跨越γ - γ′界面的濃度剖面的長(zhǎng)方體，(i)合金1和(j)合金3的γ - γ′界面濃度分，提出了一種新的亞固溶熱處理策略。
該策略利用了AM不需要固溶的優(yōu)點(diǎn)，super solvus熱處理是不合適的，因?yàn)樗鼤?huì)通過(guò)紋理惡化和晶界碳化物粗化使材料變脆，當(dāng)Nb+Ta含量最高時(shí)，這種新型高溫合金的抗拉強(qiáng)度最大，超過(guò)CM247LC，直至～900°C。
當(dāng)鋁含量最高時(shí)，抗氧化性最好，當(dāng)（Nb+Ta）/Al比例平衡時(shí)，抗氧化抗裂性最大，在所有情況下，這些都相當(dāng)于或優(yōu)于CM247LC，然而，新合金的蠕變抗力略低于γ′、C和B含量較高的CM2。
這意味著需要進(jìn)一步澄清處理/屬性權(quán)衡，研究了一種用于增材制造的新型鎳基高溫合金，該合金采用設(shè)計(jì)合金(ABD)方法設(shè)計(jì)，允許各種性能權(quán)衡的多目標(biāo)優(yōu)化，這種合金設(shè)計(jì)方法的全面描述可以在中找到，在這種情況下，考慮了L-PBF的加工性能、抗蠕變性能、抗氧化性能，本文研究了用于用于激光-粉末床熔合(L-PBF)工。
本文為第一部分，用于新等級(jí)高溫合金的計(jì)算合金設(shè)計(jì)空間，為便于比較，還繪制了傳統(tǒng)合金的位置，(a)修正的可焊性圖，確定了最大應(yīng)變年齡裂紋指數(shù)，(b & c)表示應(yīng)變時(shí)效開(kāi)裂優(yōu)點(diǎn)指數(shù)及其與γ′分，(d & e)表示與γ′分?jǐn)?shù)和蠕變優(yōu)點(diǎn)指數(shù)有關(guān)的凍。
其中顯示了應(yīng)變年齡開(kāi)裂和蠕變優(yōu)點(diǎn)等值線，(f)給出了最終的設(shè)計(jì)空間，用于根據(jù)凍結(jié)范圍、應(yīng)變時(shí)效開(kāi)裂指數(shù)和最低要求的強(qiáng)度，在1毫米厚的樣品中缺少孔隙可能是由于在凝固凍結(jié)它們，流體力量有足夠的時(shí)間去除孔隙。
上圖顯示了在2000 W功率和100 mm/s速度，1 mm厚焊縫的流速，據(jù)認(rèn)為，在焊接過(guò)程中，熔化前沿底部的循環(huán)流動(dòng)(見(jiàn)上圖中的箭頭)是產(chǎn)生和捕。
然而，隨著平板厚度的增加，孔隙率增大，這可能是因?yàn)椋谶@些情況下，任何被困氣體都必須進(jìn)一步移動(dòng)才能到達(dá)表面，從而使熔池在孔隙能夠逃逸之前固化。
2．3，材料的表征，圖6 以構(gòu)建方向?yàn)槔燧S，將數(shù)據(jù)疊加在本研究的結(jié)果上，繪制了試件蠕變?cè)囼?yàn)的應(yīng)力水平與Larson-Mil。
為了設(shè)計(jì)合適的熱處理工藝，首先采用差示掃描量熱法(DSC)確定熱處理窗口，使用NETZSCH 404 F1飛馬儀表，氮?dú)飧采w氣體流速為50 ml/min，樣品以20 K/min加熱至700℃。
再以10 K/min加熱至700℃至1450℃，γ′解溫度由查普曼和奎斯特后DSC信號(hào)中的不變性決，合金1、合金2、合金3和CM247LC的γ′溶解溫，1，介紹，2.6.1 拉伸性能，圖4 合金2在不同溫度下的拉伸響應(yīng)(a) ht1(，以及它們的總結(jié)(c)流動(dòng)應(yīng)力和(d)在整個(gè)溫度范圍。
特別是靠近頂部(Z = 29 mm)的γ′析出相尺，在Z = 25 mm處，γ′析出相的尺寸急劇增大，約為500 nm±100 nm，在Z = 5 mm處，約為600 nm±100 nm，這種析出相尺寸梯度也與硬度剖面沿著構(gòu)建方向進(jìn)行一致，見(jiàn)下圖b。
正如預(yù)期的那樣，在Z = 29 mm(即頂面以下1 mm)處發(fā)現(xiàn)了，析出相呈現(xiàn)出最小的觀測(cè)尺寸，而在Z = 0-27 mm處測(cè)量到的硬度在400 ，下圖c中顯示的硬度圖也與之前報(bào)道的結(jié)果一致，顯示在每個(gè)z位置的硬度是相對(duì)均勻的，有時(shí)觀察到低硬度值，必須與裂紋或氣孔等缺陷的存在聯(lián)系起來(lái)。
2．1． 合金成分及原料，根據(jù)這些標(biāo)準(zhǔn)為本研究提供了合金1、合金2和合金3的，這三種成分在900°C時(shí)具有相等的平衡γ′體積分?jǐn)?shù)，但具有不同的(Nb+Ta)/Al比，這使得實(shí)驗(yàn)研究Al或(Nb+Ta)對(duì)γ′的富集如何，通過(guò)使用TTNi8數(shù)據(jù)庫(kù)。
thermocalc預(yù)測(cè)了每個(gè)組分的平衡γ′體積分，測(cè)量的γ′在室溫下的面積分?jǐn)?shù)分別為0.68，0.7，和0.69合金1，2和3。
合金3的(Nb+Ta)含量最高，但Al含量較低，合金1的(Nb+Ta)含量最高，但Al含量較低，合金2的(Nb+Ta)/Al比例適中，這些合金與傳統(tǒng)的CM247LC合金進(jìn)行了對(duì)照，2，實(shí)驗(yàn)方法。
值得注意的是，強(qiáng)度曲線從左下到右上，這意味著高強(qiáng)度合金通常具有較大的γ′分?jǐn)?shù)和凍結(jié)范圍，在凍結(jié)范圍與γ '分?jǐn)?shù)的弱相關(guān)性被發(fā)現(xiàn)，但要注意-在任何給定的γ '含量-有相當(dāng)大的范圍縮。
這是由于固化路徑及其最后階段，凍結(jié)的280 K范圍的上限已經(jīng)被選擇作為第一近似在，之間的一個(gè)值，對(duì)于IN738LC (285 K)和IN718合金，前者報(bào)道頻繁遭受熱開(kāi)裂，但后者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)容易可打印，同樣。
根據(jù)IN939 (4.3 wt%)報(bào)告的微裂紋，選擇最大應(yīng)變年齡開(kāi)裂指數(shù)為4 wt%，圖(e)證實(shí)，新合金ABD-850AM和ABD-900AM在沒(méi)有，在最大預(yù)測(cè)蠕變性能方面接近Pareto前，試圖限制應(yīng)變年齡開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)，圖(f)更概括地說(shuō)明了我們的設(shè)計(jì)概念——在最大預(yù)期，參考文獻(xiàn)：Blakey-MilnerB.。
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研究了一種新型的高γ′級(jí)鎳基高溫合金，用于激光-粉末床熔合(L-PBF)工藝，強(qiáng)調(diào)了（Nb+Ta）/Al比的影響，這是一種通過(guò)穩(wěn)定的氧化鋁氧化皮形成，在保持高溫抗氧化性的同時(shí)，提供優(yōu)異低溫強(qiáng)度的策略，通過(guò)微焦點(diǎn)X射線計(jì)算機(jī)斷層掃描對(duì)新合金的加工性能進(jìn)，使用原型渦輪葉片幾何形狀和傳統(tǒng)合金CM247LC作。
在所有情況下，薄壁截面（如后緣）中都存在一些與加工相關(guān)的孔隙，但這可以通過(guò)明智的加工避免，避免了CM247LC中出現(xiàn)的固態(tài)、液化和凝固形式的，根據(jù)實(shí)測(cè)的γ′溶溫，對(duì)2號(hào)合金分別進(jìn)行了超溶熱處理(HT 1)和亞溶熱，進(jìn)一步的亞解單步熱處理指定HT 3被執(zhí)行。
以評(píng)估在縮短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)性能的可行性，這三種熱處理匯總在表2中，每個(gè)熱處理步驟之后都是風(fēng)冷(AC)，采用Aubert & Duval工藝制備了預(yù)合金氬，粒徑中值(D50)在32.3 ~ 33.0μm之間。
D10和D50值分別為~ 19和55μm，通過(guò)電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP-OES)和i，粉末顆粒以球形為主，有少量衛(wèi)星顆粒和其他不規(guī)則形態(tài)，圖5 (a)合金1 (b)合金2 (c)合金3 (，以及(e)流動(dòng)應(yīng)力隨溫度變化和(f)工程應(yīng)變隨溫度，2.6 形變場(chǎng)測(cè)試。
然而，隨著燃?xì)廨啓C(jī)需要更高的操作溫度以獲得更高的熱效率，需要更高的γ′分?jǐn)?shù)增材制造(AM)高溫合金，并確實(shí)正在開(kāi)發(fā)，這類(lèi)合金被稱(chēng)為鋁形成高溫合金，因?yàn)樵?000°C以上的工作溫度下。
鋁被用來(lái)形成保護(hù)垢，在這些溫度下的抗氧化性是長(zhǎng)期使用的限制因素之一，在這些條件下，色度刻度是不穩(wěn)定的，保護(hù)作用較弱，揮發(fā)和散裂失效。
因此無(wú)法提供預(yù)期的環(huán)境抗性，高溫合金的氧化性能可以通過(guò)結(jié)垢元素(如Al或Cr[，此外，還采用了強(qiáng)度、抗蠕變性能、AM加工性能、密度和成本，采用ABD框架結(jié)構(gòu)提出的復(fù)合材料。
經(jīng)熔模鑄造、粉末冶金和AM等高溫合金工藝驗(yàn)證，2.3.3 x射線計(jì)算機(jī)體層攝影術(shù)，2．4． 熱處理，熱重分析(TGA)用于評(píng)估合金的抗氧化性，使用NETZSCH STA 449 F1 Jupi，尺寸為10mm×10mm×1mm的樣品垂直于建造方。
然后用4000砂SiC紙拋光至鏡面光潔度，試驗(yàn)分5步進(jìn)行，最初運(yùn)行保護(hù)氬氣1小時(shí)，以確保系統(tǒng)的平衡，其次是溫度的增加20 K /分鐘的速度的測(cè)試溫度1，然后緊接著下保持30分鐘保護(hù)氧化實(shí)驗(yàn)室的基于“增大。
然后氣流的速度50 ml / min后24 h，這段時(shí)間樣品冷卻到室溫在20 K /分鐘，從氧化空氣開(kāi)始，分析了質(zhì)量增加的演化過(guò)程，在ImageJ中，我們對(duì)每個(gè)合金中的氧化物層和γ′耗盡區(qū)拍攝了一組1，以量化其厚度和尺寸。
(a)柱狀晶粒寬度和晶界密度沿構(gòu)建方向(z方向)的，(b)硬度和γ′尺寸沿構(gòu)建方向(z方向)的演化，(c)從立方體樣本的中心區(qū)域提取XZ截面上的硬度圖，合金1和合金3立方體被切割成尺寸為10 × 1 ×，在25%高氯酸和90%乙酸的溶液中，在25 V電壓下。
通過(guò)電化學(xué)拋光制備了用于原子探針?lè)治龅碾姌O，在2%高氯酸和98%丁氧乙醇的溶液中，電壓為20 V，進(jìn)行第二階段拋光以最終完成尖端，采用Cameca LEAP 5000XR系統(tǒng)，檢測(cè)率為52%。
激光波長(zhǎng)為355nm，樣品在4 × 10?11托的超高真空室中低溫冷卻到，采用激光模式，脈沖頻率為200Hz，能量為50 pJ，利用集成可視化分析軟件(IVAS)對(duì)數(shù)據(jù)集進(jìn)行重構(gòu)，由于采用激光模式。
晶體極不能用于更精確的空間標(biāo)定，合金1和合金3的圖像壓縮因子(ICF)分別為1.6，初始蓋面半徑為35和25nm，幾何場(chǎng)因子分別為3.3和4.5，在合金1和合金3的尖端，使用長(zhǎng)方體的興趣區(qū)域。
軸線垂直于界面，分析了初生γ′析出相的γ - γ′界面，將這些體積分為0.5nm寬的桶，使用AtomprobeLab軟件計(jì)算每個(gè)桶的組成，計(jì)算每個(gè)元素組成的誤差，對(duì)于每一種合金，采用了由幾種幾何形狀組成的相同構(gòu)建板配置。
尺寸為10 × 10 × 10 mm3的立方體被印，尺寸為10 × 10 × 52 mm3的豎條被印刷，用于機(jī)械試件的加工，這些桿是由16個(gè)倒金字塔腿制造的，以方便從底板上拆卸。
制作了直徑3mm，高度1mm的圓盤(pán)用于差示掃描量熱法(DSC)，打印渦輪葉片成形件，模擬工程部件的制造過(guò)程，在這個(gè)例子中。
這些代表直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)，這些高度為3 0毫米，掃描的峰值電壓為210 kVp，電流為42μA，源到目標(biāo)距離為17mm，源到探測(cè)器距離為797mm。
使用24 dB的模擬增益，通過(guò)360度旋轉(zhuǎn)獲得了3142幅投影圖像，平均每幅投影8幀，每幀曝光時(shí)間為1秒，投影圖像通過(guò)在CTPro3D和CTAgent軟件v，英國(guó))中實(shí)現(xiàn)的濾波反投影算法重構(gòu)為32位浮點(diǎn)體，這些采樣降至8位(以減少處理時(shí)間)。
手動(dòng)設(shè)定閾值并轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制，根據(jù)尺寸分布對(duì)缺陷進(jìn)行量化，尺寸由缺陷體積定義，使用ImageJ中的3D對(duì)象計(jì)數(shù)器，進(jìn)一步分析了CM247LC塊體中約500 × 50。
以了解三維裂紋形態(tài)，通過(guò)比較(a) 58 ms和(b) 64 ms的兩，熱流體流動(dòng)計(jì)算得到速度場(chǎng)和固體分?jǐn)?shù)，江蘇激光聯(lián)盟陳長(zhǎng)軍原創(chuàng)作品，表2 合金2的熱處理，3D打印的致命弱點(diǎn)是與加工相關(guān)的缺陷發(fā)生的傾向。
這是由于快速冷卻速率誘導(dǎo)和熱循環(huán)過(guò)程固有的，特別是對(duì)于鎳基高溫合金，其降解機(jī)制是時(shí)間依賴(lài)性的，并且對(duì)缺陷非常敏感，缺陷的形成方式包括氣孔率、凝固裂紋和固態(tài)裂紋，這種敏感性是一個(gè)缺點(diǎn)，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的加工——包括投資鑄造等——已經(jīng)發(fā)展了許多，成為一個(gè)很大程度上無(wú)缺陷的路線。
3D打印必須與之競(jìng)爭(zhēng)，其固有的優(yōu)勢(shì)，如與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的強(qiáng)耦合，有助于實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，PerkinElmerOptoelectronic，Germany)，為了檢測(cè)L-PBF的微米尺度缺陷特征，采用電火花線切割技術(shù)對(duì)渦輪葉片頂部1mm的薄片進(jìn)行。
對(duì)每個(gè)樣本進(jìn)行三次單獨(dú)的XCT掃描，并將其連接在一起，以最大限度地提高整個(gè)長(zhǎng)度的體素(體元或立方像素)分。
噴丸、激光沖擊和超聲納米晶改性對(duì)In 718疲勞強(qiáng)度的影響（2）
江蘇激光聯(lián)盟導(dǎo)讀：，?采用適當(dāng)參數(shù)的UNSM和SSP處理可產(chǎn)生較高的動(dòng)，顯著有助于表面晶粒細(xì)化至納米級(jí)，SSP和UNSM試樣的平均晶粒度分別為23.1 n，10.1016/j.addma.2020.1016。
對(duì)比LSP2和SSP1試樣，可以觀察到，盡管與SSP1試樣相比，LSP處理試樣的受影響層厚度較低，顯微硬度較低，但較低的表面粗糙度和較高的壓縮殘余應(yīng)力在900 M，使用Qness GmbH Q30A顯微硬度計(jì)。
在15 gf的載荷下，使用維氏壓頭在10 s的持續(xù)時(shí)間內(nèi)測(cè)量AR和處理后，試驗(yàn)在橫截面表面上進(jìn)行，深度可達(dá)500μm，間隔為20μm，圖3 樣本的橫截面OM顯微照片：（a）SP，（c）UNSM和（c）LSP。
與底行樣本相比，頂行圖像對(duì)應(yīng)于每個(gè)處理使用較低動(dòng)能處理的樣本，分別使用Olympus、VEGATESCAN-XM，通過(guò)光學(xué)顯微鏡（OM）和場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡（FE，用100毫升蒸餾水、100毫升鹽酸、50克氟化氫銨，由于通過(guò)變形增加半最大寬度（FWHM）和通過(guò)右側(cè)的，Scherrer-Wilson可以有效地評(píng)估表面上，使用SANTAM SAF-250通用疲勞試驗(yàn)設(shè)備研。
疲勞試驗(yàn)在室溫下進(jìn)行，頻率為20 Hz，空氣相對(duì)濕度為50%，為了比較應(yīng)用表面處理對(duì)疲勞壽命的影響，考慮了應(yīng)力比R=0.1。
最大應(yīng)力設(shè)定為900 MPa的拉伸-拉伸疲勞試驗(yàn)，在每個(gè)應(yīng)力水平下測(cè)試三個(gè)試樣，以達(dá)到固定應(yīng)力水平下的疲勞強(qiáng)度，并報(bào)告數(shù)據(jù)的平均值，?所有應(yīng)用的處理都有效地誘導(dǎo)了處理試樣表面的塑性變，測(cè)定了最高動(dòng)能處理的影響層平均深度，UNSM為160μm。
SSP為110μm，LSP為45μm，UNSM和SSP在擴(kuò)展劇烈塑性變形深度方面更有效，圖5a描繪了從頂面到芯材的AR和處理試樣的顯微硬度，結(jié)果表明，對(duì)于每種處理，較高的動(dòng)能導(dǎo)致較高的表面顯微硬度，與CSP和LSP相比。
UNSM和SSP處理在提高顯微硬度方面更有效，從UNSM2、SSP2、SSP1、UNSM1、LS，?在UNSM、SSP和LSP處理后，當(dāng)采用每種處理的最高動(dòng)能進(jìn)行處理時(shí)，疲勞壽命分別比收到的試樣提高5.25、3.71和3。
這種趨勢(shì)可歸因于壓縮殘余應(yīng)力和表層晶粒細(xì)化，?關(guān)于受殘余壓應(yīng)力影響的層深度，發(fā)現(xiàn)LSP是最有效的表面處理方法，受影響的厚度為500μm，然而。
在疲勞循環(huán)后，發(fā)現(xiàn)UNSM引起的殘余應(yīng)力在深度上也更穩(wěn)定，在UNSM2和SSP2的情況下，獲得了關(guān)于松弛后殘余應(yīng)力分布的最穩(wěn)定數(shù)據(jù)，參考文獻(xiàn)：E，Maleki。
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Article 101619，二次裂紋顯示出穿晶行為：（a）SE顯微照片，（b）顯示裂紋和周?chē)Я＝Y(jié)構(gòu)的IQ圖（高角度邊界為，特殊邊界以紅色突出顯示），（c）IPF圖和（d）KAM圖，2.5，疲勞試驗(yàn)，上述機(jī)械性能以及塑性變形層深度、晶粒尺寸、顯微硬度。
在固定的最大應(yīng)力水平為900 MPa時(shí)，比較了不同表面處理下試件的高周疲勞壽命，如圖5d所示，UNSM2、UNSM1、SSP2、LSP2、SSP，表面晶粒尺寸最小、變形層和NS層深度最高、硬度和壓，2.3，微觀結(jié)構(gòu)研究。
3.結(jié)果和討論，圖5b顯示了從處理表面到材料深度的誘導(dǎo)殘余壓應(yīng)力分，與其他應(yīng)用處理相比，UNSM引起了更高的殘余壓應(yīng)力，與SSP2和SSP1相比，LSP2和LSP1誘發(fā)了更高的表面殘余壓應(yīng)力。
CSP試樣的殘余應(yīng)力范圍在所有系列中最低，在500 μm深度處，UNSM和SP處理誘導(dǎo)的殘余壓應(yīng)力均小于?50 M，而LSP處理誘導(dǎo)的殘余壓應(yīng)力在相同深度處約為?20，結(jié)果表明，UNSM處理能顯著提高表面和深部的殘余壓應(yīng)力場(chǎng)，圖4d顯示了塑性變形層的深度，變形層的深度通過(guò)OM確定。
通過(guò)增加過(guò)程動(dòng)能，SSP和UNSM處理的塑性變形層深度顯著增加，圖6h為不同狀態(tài)下的表面殘余應(yīng)力松弛差值百分比，考慮到初始狀態(tài)和第1循環(huán)的疲勞試件，出現(xiàn)了顯著的松弛(約20-35%)，然而，考慮到0.5Nf - 0.7Nf循環(huán)周期內(nèi)表面殘余，約有3-13%的殘余應(yīng)力松弛。
與未進(jìn)行疲勞測(cè)試的試樣相比，在0.7 Nf下，大約46-68%的誘導(dǎo)殘余壓應(yīng)力得到松弛，如圖6h所示，本文研究了工藝參數(shù)和各處理動(dòng)能對(duì)鎳基合金Incon。
本文為第二部分，通過(guò)OM、SEM和FE-SEM (Olympus、，日本)分別對(duì)其進(jìn)行了微觀結(jié)構(gòu)表征，對(duì)樣品進(jìn)行OM和SEM觀察，用2%的Nital蝕刻，此外，為了表征SP處理后的晶粒尺寸，采用了XRD和HRTEM表征。
在XRD測(cè)試中，研究了樣品的半最大值全寬度(FWHM)和晶粒尺寸，XRD分析采用X ' Pert PRO MPD (，3)分析儀，CuKα輻射為40?kV和40?mA，掃描角度為30°-150°，輻照面積為10?mm，使用HR-TEM (JEOL JEM 2100 F。
日本)對(duì)處理過(guò)的試樣進(jìn)行了定量觀察，由噴丸試樣制備的微觀組織演化及相關(guān)實(shí)驗(yàn)如上圖所示，圖6 (a-f) 1，0.3 Nf后疲勞試樣的殘余壓應(yīng)力分布，(g)在N = 0.7Nf (h)時(shí)，不同循環(huán)間隔下測(cè)得的表面殘余壓應(yīng)力差百分比(Nf為，疲勞加載試件的殘余應(yīng)力分布比較。
圖5c顯示了AR和處理后試樣的表面粗糙度參數(shù)，AR試樣的Ra值約為0.85 μm，CSP使Ra增加4.5 μm，SSP使Ra進(jìn)一步增強(qiáng)到4.8 μm，而UNSM和LSP的Ra值維持在3-3.5 μm左，各處理均導(dǎo)致表面粗糙度增加，且隨工藝動(dòng)能的提高而顯著增加。
雖然SSP和UNSM顯著提高了表面粗糙度，但LSP的表面粗糙度效應(yīng)仍然有限，圖（d）顯示，在晶粒內(nèi)，僅沿裂紋路徑存在非常小的錯(cuò)向。
這表明應(yīng)變局部化，而整個(gè)晶粒沒(méi)有普遍的塑性變形，當(dāng)疲勞裂紋擴(kuò)展到相鄰晶粒時(shí)，觀察到疲勞裂紋長(zhǎng)度的增加和取向錯(cuò)誤的程度，表明隨著裂紋的延長(zhǎng)和遇到取向較差的晶粒，塑性變形水平增加。
對(duì)室溫下測(cè)試的其他鎳基高溫合金的裂紋性質(zhì)和擴(kuò)展行為，并與這些結(jié)果一致，3.2，機(jī)械性能和疲勞性能，對(duì)不同掃描區(qū)域的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)表征。
doi.org/10.1016/j.msea.20，在五個(gè)不同的位置進(jìn)行測(cè)量，以確定主要的粗糙度參數(shù)Ra（算術(shù)平均值）、Rq（均，粗糙度參數(shù)根據(jù)ISO 4287進(jìn)行評(píng)估，使用Huvitz數(shù)字顯微鏡HDS-5800研究表面。
?對(duì)于動(dòng)能最高的UNSM、SSP和LSP處理，表面顯微硬度分別提高了44%、35%和15%，由于表面粗糙度和表面狀態(tài)是疲勞過(guò)程中非常重要的參數(shù)，因此對(duì)Baseline和LSP疲勞試樣進(jìn)行了表面光，很明顯，對(duì)高達(dá)600粒的樣品進(jìn)行拋光可以獲得光滑的光潔度(。
而LSP處理則會(huì)增加表面的粗糙度(Ra ~ 2.0，上圖為兩個(gè)樣品的三維光學(xué)表面輪廓圖像，上圖 (a)所示的Baseline樣本，是考慮到標(biāo)尺上的最大值和最小值(nm)后相對(duì)光滑的，圖(b)為L(zhǎng)SP的三維光學(xué)表面輪廓圖，在圖中可以看到激光照射產(chǎn)生的LSP凹坑。
此外，尺度條(μm)上的最大值和最小值解釋了LSP時(shí)粗糙，3.1，微觀結(jié)構(gòu)表征，?表面粗糙度的增加會(huì)限制疲勞抗力的提高。
可以考慮采用替代的二次后處理來(lái)降低粗糙度，通過(guò)數(shù)值模擬方法，可以以較低的成本優(yōu)化工藝參數(shù)，從而為表面晶粒細(xì)化、殘余壓應(yīng)力和表面質(zhì)量的優(yōu)化范圍，2.4，機(jī)械性能表征，江蘇激光聯(lián)盟陳長(zhǎng)軍原創(chuàng)，為了更好地了解誘導(dǎo)的殘余壓應(yīng)力對(duì)疲勞壽命的影響。
根據(jù)得到的平均疲勞壽命，研究了不同循環(huán)加載下的殘余應(yīng)力松弛，即第一個(gè)循環(huán)加載，每個(gè)系列依次為0.3、0.5和0.7Nf，圖6a ~ f為上述循環(huán)間隔下疲勞試件的殘余壓應(yīng)力。
殘余應(yīng)力松弛與循環(huán)次數(shù)有直接關(guān)系，圖6g為N = 0.7 Nf時(shí)疲勞加載后的殘余應(yīng)力，可以看出，UNSM試樣的殘余壓應(yīng)力在表面和深度上都高于其他系，UNSM系列具有較高的殘余應(yīng)力穩(wěn)定性。
從而提高了試件的疲勞壽命，在本研究中，采用不同的工藝參數(shù)，對(duì)Inconel 718試樣進(jìn)行了基于嚴(yán)重塑性變形，包括劇烈噴丸（SSP）、超聲波納米晶表面改性（UN。
研究了這些處理及其工藝參數(shù)對(duì)處理材料微觀結(jié)構(gòu)和機(jī)械，結(jié)論總結(jié)如下：，此外，通過(guò)FESEM對(duì)處理試樣的橫截面進(jìn)行高倍放大的微觀，將生成的NS層從底層晶粒細(xì)化和加工硬化材料中分離出，可以清楚地識(shí)別出來(lái)，類(lèi)似于通過(guò)基于SP和UNSM處理的材料。
4，結(jié)論，圖5 獲得了(a)顯微硬度分布(b)壓應(yīng)力分布(c，考慮到CSP、SSP和OSP的不同區(qū)域，SP過(guò)程中與覆蓋有關(guān)的晶粒細(xì)化和裂紋萌生機(jī)制示意圖，為了獲得處理后試樣上表面的晶粒尺寸，根據(jù)晶粒細(xì)化程度。
對(duì)試樣采用了兩種方法：體視學(xué)分析和XRD分析，CSP、LSP1和LSP2試樣經(jīng)過(guò)較低的動(dòng)能處理，預(yù)計(jì)其表面晶粒細(xì)化程度較低，因此，對(duì)于這些樣本，頂部表面被輕輕拋光，去除約3μm非常薄的一層。
然后進(jìn)行蝕刻以進(jìn)行OM觀察和圖像分析，CSP、LSP1和LSP2試樣的平均晶粒尺寸分別約，對(duì)于晶粒細(xì)化程度較高的試樣，包括SSP1、SSP2、UNSM1和UNSM2，使用Scherer方程測(cè)量表面微晶尺寸，通過(guò)考慮衍射峰的全寬半最大值（FWHM）來(lái)確定平均，這些樣品的XRD圖譜如圖4a和b所示。
在UNSM樣品中觀察到晶粒尺寸和晶粒細(xì)化層范圍方面，其次是SP和LSP處理的樣品，圖4 SSP和UNSM試樣在2θ（a）30–150，（b）42–45.5°，（c）AR和處理后試樣的表面晶粒度，以及（d）SP、UNSM和LSP表面處理引起的塑性，不同表面處理后試樣的橫截面OM顯微圖如圖3所示。
顯微鏡觀察表明，表面層的晶粒明顯細(xì)化，對(duì)于每一個(gè)過(guò)程，與底部所示的圖像相比，頂行圖像對(duì)應(yīng)于使用較低動(dòng)能處理的樣本，通過(guò)增加SP中的Almen強(qiáng)度和覆蓋率。
增加UNSM中的靜載荷，以及提高LSP中的激光束能量，可以獲得更高的動(dòng)能，總的來(lái)說(shuō)，考慮到所有系列的低能和高能處理，用較高動(dòng)能處理的試樣顯示出較高的塑性變形表層深度。
在圖（c）中的反極圖（IPF）圖像中，可以更清楚地看到該區(qū)域中的晶粒及其方向，箭頭指出了裂紋位置，裂紋及其邊界周?chē)Я５娜∠虮砻髁鸭y主要穿過(guò)晶粒，最后，可以在圖（d）中的KAM圖中進(jìn)一步分析裂紋及其性質(zhì)。
通過(guò)比較疲勞裂紋附近和周?chē)⒂^結(jié)構(gòu)中的局部錯(cuò)向變化，可以確定發(fā)生循環(huán)塑性變形和疲勞裂紋萌生晶粒的位置，?就壓縮殘余應(yīng)力（高于1000 MPa）而言，UNSM是表面區(qū)域最有效的處理方法，LSP和SSP工藝在表面上顯示了可比較的數(shù)據(jù)，然而，考慮到壓縮殘余應(yīng)力場(chǎng)的深度，SSP處理的影響在約250μm處消失。
而UNSM試樣的平均深度約為400μm，來(lái)源：The effects of shot pe，laser shock peening and ，Materials Science and Eng，上圖顯示了由增加覆蓋引起的GR機(jī)制的示意圖，這是根據(jù)對(duì)晶粒尺寸(而不是相和組織)的顯微組織觀察。
樣品的3D光學(xué)表面輪廓圖像：（a）基線和（b）LS，在855 MPa下測(cè)試的基準(zhǔn)樣品上分析了裂紋的性質(zhì)，典型的二次裂紋如上圖所示，使用EBSD掃描圖（a）中SE圖像中二次裂紋附近的，圖像質(zhì)量（IQ）圖如圖（b）所示，其中裂紋由箭頭指示，在圖（b）中。
規(guī)則邊界以黑色突出顯示，特殊重合場(chǎng)地晶格（CSL）邊界（∑=3，9，27）以紅色顯示，這些圖像表明，裂紋路徑在本質(zhì)上主要是但不完全是跨顆粒的，因?yàn)樗饕刂牧现芯Ц竦倪吘?，除了非常短的長(zhǎng)度外。
忽略了晶粒和晶界。
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