激光冲击次数对高碳珠光体钢组织和显微硬度的影响

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1、第４０卷第４期中国激光Ｖｏｌ．４０，Ｎｏ．４２０１３年４月ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＬＡＳＥＲＳＡｐｒｉｌ，２０１３激光冲击次数对高碳珠光体钢组织和显微硬度的影响熊毅１，２１３１４１，２何红玉罗开玉郭志强卢艳君张凌峰１河南科技大学材料科学与工程学院，河南洛阳４７１００３烄烌２河南省有色金属材料科学与加工技术重点实验室，河南洛阳４７１００３３江苏大学机械工程学院，江苏镇江２１２０１３４广州民航职业技术学院飞机维修工程学院，广东广州烆５１０４０３烎摘要采用激光冲击强化技术对原始组织为层片状珠光体的高碳钢进行表面强化处理，借助扫

2、描电镜（ＳＥＭ）、透射电镜（ＴＥＭ）和显微硬度计等手段研究了激光冲击次数对高碳珠光体钢微观组织和硬度的变化规律。结果表明，原始珠光体组织经激光冲击后，渗碳体片层发生弯曲、断裂、球化，并且随着冲击次数的增加，冲击中心区域渗碳体球化程度加剧，溶解量也随之增加，过饱和的碳原子溶于铁素体基体中，导致其点阵常数增大。多次冲击后冲击中心区域材料表层的硬度从３００ＨＶ（原始珠光体组织）分别增加至３３３ＨＶ（２次激光冲击），３５３ＨＶ（６次）。关键词激光光学；激光冲击强化；珠光体钢；微观组织；点阵常数；显微硬度中图分类号ＴＮ２４９；ＴＧ１４２．

3、２１文献标识码Ａｄｏｉ：１０．３７８８／ＣＪＬ２０１３４０．０４０３００６ＥｆｆｅｃｔｏｆＬａｓｅｒＳｈｏｃｋＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＴｉｍｅｓｏｎＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄＭｉｃｒｏｈａｒｄｎｅｓｓｏｆＨｉｇｈＣａｒｂｏｎＰｅａｒｌｉｔｉｃＳｔｅｅｌ１，２１３１４１，２ＸｉｏｎｇＹｉＨｅＨｏｎｇｙｕＬｕｏＫａｉｙｕＧｕｏＺｈｉｑｉａｎｇＬｕＹａｎｊｕｎＺｈａｎｇＬｉｎｇｆｅｎｇ１ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌ

4、ｏｇｙ，烄烌Ｌｕｏｙａｎｇ，Ｈｅｎａｎ４７１００３，Ｃｈｉｎａ２ＨｅｎａｎＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｄｖａｎｃｅｄＮｏｎ－ＦｅｒｒｏｕｓＭｅｔａｌｓ，Ｌｕｏｙａｎｇ，Ｈｅｎａｎ４７１００３，Ｃｈｉｎａ３ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ２１２０１３，Ｃｈｉｎａ４ＧｕａｎｇｚｈｏｕＣｉｖｉｌＡｖｉａｔｉｏｎＣｏｌｌｅｇｅ，ＡｉｒｃｒａｆｔＭａｉｎｔｅｎａｎｃｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｌｌｅｇｅ，烆Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ，Ｇｕａｎｇｄ

5、ｏｎｇ５１０４０３，Ｃｈｉｎａ烎ＡｂｓｔｒａｃｔＨｉｇｈｃａｒｂｏｎｐｅａｒｌｉｔｉｃｓｔｅｅｌｉｓｐｒｏｃｅｓｓｅｄｂｙｌａｓｅｒｓｈｏｃｋｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ（ＬＳＰ）．Ｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｈａｒｄｎｅｓｓｏｆｈｉｇｈｃａｒｂｏｎｐｅａｒｌｉｔｉｃｓｔｅｅｌａｒｅｅｘａｍｉｎｅｄｕｓｉｎｇｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ（ＳＥＭ）ａｎｄｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ（ＴＥＭ）ａｎｄｍｉｃｒｏｈａｒｄｎｅｓｓｔｅｓｔｅｒ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔ

6、ｈａｔｔｈｅｃｅｍｅｎｔｉｔｅｌａｍｅｌｌａｅｉｓｂｅｎｔ，ｆｒａｃｔｕｒｅｄａｎｄｓｐｈｅｒｏｉｄｉｚｅｄａｆｔｅｒｍｕｌｔｉｐｌｅＬＳＰｉｍｐａｃｔｓ．ＷｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｅｏｆＬＳＰｔｉｍｅｓ，ｔｈｅｓｐｈｅｒｏｉｄｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｅｍｅｎｔｉｔｅｌａｍｅｌｌａｅｉｓａｇｇｒａｖａｔｉｎｇａｔｔｈｅｃｅｎｔｅｒｏｆｔｈｅｌａｓｅｒｓｐｏｔ，ａｎｄｔｈｅｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｅｍｅｎｔｉｔｅｉｓｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ｓｕｐｅｒｓａｔｕｒａｔｅｄｃａｒｂｏｎａｔｏｍｓａｒｅｄｉｓｓｏｌｖｅｄｉｎｆｅｒｒｉ

7、ｔｅ，ｌｅａｄｉｎｇｔｏｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｌａｔｔｉｃｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅｍｉｃｒｏｈａｒｄｎｅｓｓｉｎｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｅｏｆＬＳＰｔｉｍｅｓ．ＡｆｔｅｒｍｕｌｔｉｐｌｅＬＳＰｉｍｐａｃｔｓ，ｔｈｅｍｉｃｒｏｈａｒｄｎｅｓｓａｔｔｈｅｃｅｎｔｅｒｏｆｔｈｅｌａｓｅｒｓｐｏｔｉｎｃｒｅａｓｅｓｆｒｏｍ３００ＨＶｔｏ３３３ＨＶ（２ＬＳＰｉｍｐａｃｔｓ），３５３ＨＶ（６ＬＳＰｉｍｐａｃｔｓ）．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｌａｓｅｒｏｐｔｉｃｓ；ｌａｓｅｒｓｈｏｃｋｉｎｇｐｏｃｅｓｓｉｎ

8、ｇ；ｐｅａｒｌｉｔｉｃｓｔｅｅｌ；ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｌａｔｔｉｃｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓ；ｍｉｃｒｏｈａｒｄｎｅｓｓＯＣＩＳｃｏｄｅｓ１４０．３４６０；１６０．３９００收稿日期：２０１２－１１－１３；收到修改稿日期：２０１２－１２－２０基金项目：国家自