研究目的
研究飞秒激光抛光对未经预先热处理的SKD 61工具钢表面的影响，重点关注在不同激光功率和重叠比范围内表面粗糙度、微观结构变化及力学性能的表现。
研究成果
该研究基于D/W比值、晶格变化及铁含量，成功将飞秒激光抛光效应划分为三个功率亚区。研究发现表面粗糙度与力学性能显著受激光功率和重叠率影响，并确定了实现最佳抛光效果的具体阈值。
研究不足
本研究仅限于未经预先热处理的SKD 61工具钢。未探讨激光抛光对其他材料或经热处理试样的影响。所采用的激光功率范围和重叠率可能无法涵盖所有可能的工业应用场景。
1：实验设计与方法选择：
对未经预先热处理的SKD 61工具钢试样进行飞秒激光抛光。研究采用单道轨迹评估不同重叠率下的沟槽尺寸与表面抛光效果，以分析表面粗糙度及微观结构变化。
2：样本选择与数据来源：
使用尺寸为20毫米×20毫米×2毫米的SKD 61工具钢试样，每个试样选取三个不同区域测量表面粗糙度。
3：实验设备与材料清单：
采用商用P-SpitFire-120FS飞秒激光系统（SPITFIRE PRO XP，美国Newport公司）进行抛光。通过扫描电子显微镜（SEM，日本JEOL FE-SEM 7001）和粗糙度测量仪（Surfcorder，日本小坂研究所）观察表面形貌。
4：实验流程与操作步骤：
激光抛光功率范围为0.1至20毫瓦，重叠率设置为0%、50%和70%，扫描速度固定为1毫米/秒。
5：1至20毫瓦，重叠率设置为0%、50%和70%，扫描速度固定为1毫米/秒。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：根据ISO 25178标准评估表面粗糙度参数（Sa、Sk、Spk、Svk），采用X射线衍射（XRD）和透射电子显微镜（TEM）进行微观结构分析。
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获取完整内容-
scanning electron microscope
FE-SEM 7001
JEOL
Used to observe the surface morphology of polished specimens.
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X-ray diffraction
AXS D2 Phaser
Bruker
Used to indicate the crystalline intensities of iron phases in the polished area.
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Focused Ion Beam Microscope
FEI Nova-200 NanoLab Compatible
FEI
Used to prepare lateral profiles of specimens for microstructure evaluation.
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High-Resolution Transmission Electron Microscope
JEM-2100F Electron Microscope
JEOL
Used to identify the lattices existing in a single track of laser polish.
-
femtosecond laser system
P-SpitFire-120FS
Newport
Used for polishing SKD 61 tool steel specimens with femtosecond laser pulses.
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roughness measurement instrument
Surfcorder
Kosaka Lab
Used to measure the surface roughness of specimens.
-
Nanoindentation Tester
Hystron
Used to measure the hardness (HD) and reduced modulus (Er) for a polished area.
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Scanning Probe Microscope
Bruker
Used to obtain the lateral profile of the single track created at various powers.
-
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