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组织演化，特别是晶粒尺寸的变化规律。 为了研究激光喷丸镍基合金残余应力的高温松弛行为，在实验中首先对IN718 合金进行了单次激光喷丸强化处理，并随后在不同温度下进行保温，以对比分析不同条件下材料的残余应力值、半峰宽（FWHM）变化以及晶粒演变特征。 研究结果表明：经过激光喷丸后，试样表面呈现出明显的残余压应力状态；同时，在近表层区域观察到了显著的晶粒细化现象。在高温保持过程中发现，随着保温温度和时间的增加，材料中的残余应力松弛量也随之增大。尤其是在早期阶段，应力松弛速率较高，并随时间逐渐减缓。 具体而言，在800 ℃下保温300分钟时，实验中测得的最大残余应力松弛幅度达到了82.14%；而当保持温度为600℃且延长至相同保温时间（即300min）后，则观察到材料表面FWHM值的变化相对微小。此外，在高温处理条件下，如在800 ℃下连续保温300分钟内可明显看到晶粒尺寸的快速增大；相反地，在600℃保持温度下即使经过同样长时间保温过程后，试样仍保留有显著细化效应。