За да се справят с този проблем, изследователите са изпробвали различни техники за повърхностно лечение. Сред тях лазерният удар на шок (LSP) привлече много внимание поради отличната си цялост на повърхността. Голям брой проучвания показват, че въпреки че лазерният удар на шок е постигнал забележителни резултати за подобряване на свойствата на умора и триене на титанови сплави, влиянието върху свойствата на износване на Fretting и свързаните с тях укрепващи механизми все още се нуждаят при изследване на дълбочината.
В тази работа авторите систематично изучават градиентните механични свойства, повърхностната морфология, разсейването на енергията, еволюцията на микроструктурата и поведението на дислокация на титанови сплави преди и след тестовете за триене, като използват различни микроскопични техники и методи, базирани на енергия.
Резултатите от изследванията показват, че отличната устойчивост на износване на титанови сплави произхожда от синергичния ефект на повърхностния втвърден слой, остатъчния натиск на натиск и еволюцията на градиентния нанокристален - аморфна суб -структура. Тези фактори ефективно инхибират отстраняването на матричния материал и могат да се адаптират към големи пластмасови щамове при условия на подхлъзване.
По -конкретно, LSP дава възможност на TC6 сплавта да има отлични износвания - устойчиви свойства, а скоростта на износване директно с 51,9% директно. По време на процеса на триене градиентните нанокристали насърчават образуването на нанокристални - аморфни структури и взаимодействието между тази структура и работата - втвърденият слой допълнително подобрява производителността на фрети.
След лечението с LSP, кръстосаната секционна морфология на сплавта TC6 показва минимална пластмасова деформация и няма очевидни дефекти. На повърхността се образуват втвърден слой около 260 мкм и остатъчен стрес на напрежението около 1780 мкм. В сравнение с нелекуваната проба, максималната твърдост на викерите на LSP - третираната проба се увеличава с около 12,8%, а максималният остатъчен натиск на натиск достига 672.47MPa.
LSP индуцира образуването на градиентна микроструктура, включително нанокристален слой и суб -зърна на дълбочина около 5 μm и под -структура с дислокация на висока плътност на дълбочина около 50 μm. Рафинирането на зърното на фаза и - фазата се причинява от движение на дислокация, като умножение на дислокация, заплитане, поставяне, пренареждане и унищожаване.
В допълнение, LSP леко намалява коефициента на триене на пробата. Анализът на силата на триене - Диаграма за изместване - натоварване, разсейната морфология на енергията и повърхностното износване показва, че LSP не променя зоната на приплъзване или общата енергия на системата, но намалява размера на разпръснатите ями и носи отломки. По -малките отломки за износване са полезни за образуване на плътен уплътнен слой, който може да защити матрицата добре.
В сравнение с необработената проба, дълбочината на ямата на ямата на LSP - третираната проба намалява от 10,8 µm на 8,5 μm, скоростта на износване намалява от 4,147 × 10⁻⁶ mm³n⁻m⁻ ⁻m⁻ до 1,996 × 10⁻⁶ mm³n⁻m⁻, а намаляването на скоростта на износване е високо от 51,9%.
В обобщение, лазерният удар на шок създава отлично износване - устойчиви свойства на титанови сплави чрез индуциране на стабилни градиентни нанокристали, предоставящи нови идеи за целевия дизайн на оптимизация на повърхностната микроструктура на титанови сплави и дава важен принос за разработването на аеро -двигатели и други полета.