激光喷丸处理IN718镍基合金的高温残余应力松弛与晶粒变化特性

简介：
本研究探讨了激光喷丸技术对IN718镍基合金在高温环境下的残余应力松弛及微观结构演变，特别是晶粒尺寸的变化规律。 为了研究激光喷丸镍基合金在高温下的残余应力松弛行为，首先对IN718 合金进行了单次的激光喷丸强化处理。然后将经过强化后的试样置于不同温度下进行保温，并分析了不同保温时间和温度条件下残余应力值、半峰宽（FWHM）的变化以及晶粒演变的特点。 研究结果显示，在完成激光喷丸后，材料表面呈现出明显的残余压应力状态，且FWHM 值上升。此外，近表层的材料出现了显著细化的现象。在高温保持的过程中，试样的残余应力松弛程度与保温温度和时间呈正相关关系。即初始阶段应力松弛速率较高，之后逐渐减小。 当保温温度设定为800 ℃且持续时间为300 分钟时，观测到的最大残余应力松弛量达到了82.14%。在恒定的保温条件下（如600℃），材料表面FWHM 值下降幅度随着时间增加而增大；然而，在较高的温度下（例如800 ℃）晶粒尺寸快速增长，导致300分钟后的细化效应几乎消失，而在较低温条件下的材料仍能保持较小的晶粒尺寸和显著的细化效果。