研究目的
研究采用直接烧蚀和约束烧蚀模式飞秒激光冲击喷丸处理的Mg-3Gd合金的微观结构演变与硬度变化。
研究成果
研究表明，在相对较低的脉冲能量（430微焦）和1千赫兹重复频率下，飞秒激光冲击喷丸技术能有效将Mg-3Gd合金表面硬度提升70%。直接LSP模式的效果优于约束LSP模式。这种硬化效应归因于表层的晶粒细化。该技术在传统喷丸方法无法应用的多个领域具有潜在应用价值。
研究不足
该研究仅限于Mg-3Gd合金及特定条件下的飞秒激光冲击喷丸效应。与纳秒激光冲击喷丸的对比基于有限参数。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用飞秒激光冲击强化（LSP）技术，通过直接烧蚀和约束烧蚀两种模式处理Mg-3Gd合金。所用激光系统为商用掺镱飞秒激光器，标称波长1030 nm，脉冲宽度600 fs，重复频率1 kHz。
2：样品选择与数据来源：
选取名义成分为铸造态Mg-3Gd（质量百分比）合金，经500°C均匀化退火2小时后，切割成30×20×5 mm的矩形试样。
3：实验设备与材料清单：
商用掺镱飞秒激光系统、半透半反镜、物镜、CCD相机、三维平移平台。
4：实验流程与操作步骤：
通过物镜将激光聚焦于样品表面，部分光束进入CCD监测表面形貌。样品置于三维平移平台上进行加工。
5：数据分析方法：
采用维氏硬度计测试硬度值，并辅以SEM、AFM和XRD进行深入分析。
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获取完整内容-
Ytterbium-doped femtosecond laser system
Used for laser shock peening (LSP) treatment on Mg-3Gd alloy.
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Vickers hardness tester
Used to evaluate the hardness values of Mg-3Gd alloys after LSP treatments.
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Scanning electron microscope (SEM)
Used for further analysis of the sample surfaces.
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Atomic force microscopy (AFM)
Used for further analysis of the sample surfaces.
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X-ray diffraction (XRD)
Used for analysis of sample surfaces.
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