激光冲击强化CrCoNi合金

通过激光冲击引入梯度微结构，实现硬度与屈服强度的显著提升。

Gangting, Wang · Luo, Sangyu · Guo, Yansong · Huang, Ruizhe · Chenguang, Wang · Qu, Zhaoliang

International Journal of Plasticity 2025

技术优势

表面硬度和屈服强度同步提升

激光冲击在表面引入高密度位错、多级孪晶和纳米晶，梯度微结构使材料在保持整体塑性的同时强度和硬度显著提高。

强化机制可量化预测

建立了梯度微结构与力学性能之间的定量关系，理论计算与实验结果吻合，可分别评估位错、孪晶和细化对硬度的贡献。

多级孪晶和细化主导强化

在不同冲击次数下，多级孪晶和晶粒细化分别是主要的强化来源，为工艺优化提供了明确方向。

应用场景

• 结构材料强韧化：用于提升CrCoNi合金部件的强度与硬度，同时保留芯部韧性。
• 航空航天结构件：可对航空结构件进行激光冲击处理，在不增加重量的前提下提高疲劳寿命。
• 表面工程：提供一种引入梯度微结构的表面强化手段，用于改善金属材料的耐磨性。
• 力学性能测试：为力学性能测试提供具有已知梯度微结构的标准样品，用于评估强化模型。