激光冲击强化对镍基单晶高温合金SRR99组织及性能的影响

目的 解决镍基单晶高温合金航空发动机涡轮叶片在服役时发生表面损伤的问题，探究激光冲击强化对镍基单晶高温合金SRR99的强化变形机制。方法 采用高功率（8 J）短脉冲激光分别对试样进行1、2、3次表面强化，使用白光干涉仪、显微硬度仪、X射线分析仪对强化前后的镍基单晶高温合金试样表面形貌、粗糙度、显微硬度、残余应力进行测试，通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线衍射仪分析激光冲击强化对镍基单晶高温合金微观组织和物相组成的影响。结果 经过1、2、3次激光冲击后，单晶高温合金试样表面发生了塑性变形，表面凹坑随着冲击次数的增加逐渐加深，表面粗糙度分别为1.566、1.868、2.265μm，显微硬度分别增加了15.3%、25.8%、32.1%，表面残余压应力分别提高为–790、–870、–917 MPa。经强化后，试样表层形成了畸变层，γ′相的面积和体积分数均增大，合金未发生相变，但两相发生了严重的晶格畸变，晶格常数和晶面间距的变化导致两相晶格发生失配，经强化后在试样表层γ′强化相、γ通道、γ/γ′界面观察到大量位错结构，此外还观察到贯穿γ′相、γ相的位错滑移带和致密的位错网络。结论 激光冲...