超声冲击强化高温合金

孔隙率降八成

对激光粉床熔化的Haynes 230合金进行超声冲击后处理，通过闭孔和细化晶粒同时提升强度与耐磨性。

刘文杰 · 李辉 · Yin, Qianxing · 周鑫

Journal of Materials Science and Technology 2025

参数信息

孔隙率降低幅度（一次冲击）

63.6 %

孔隙率降低幅度（三次冲击）

81.8 %

极限抗拉强度提升幅度

9.6 %

屈服强度提升幅度

34.6 %

平均摩擦系数降低幅度

4.9–14.6 %

技术优势

孔隙显著闭合

超声冲击引入残余压应力和剪切应力，驱动孔隙闭合，一次冲击孔隙率即降低63.6%。

强度同步提升

最佳冲击工艺下，屈服强度提升34.6%，归因于位错、晶界和致密化强化。

摩擦系数降低

表面晶粒细化和位错密度增加使平均摩擦系数降低4.9%–14.6%。

应用场景

• 高温合金部件修复：修复高温合金部件时，通过超声冲击闭合内部孔隙并强化表面，恢复其力学性能。
• 增材制造后处理：作为增材制造零件的后处理手段，通过闭孔和细化晶粒同时提升强度与耐磨性。
• 耐磨机械部件：通过细化表面晶粒和增加位错密度降低摩擦系数，延长耐磨部件服役寿命。