研究目的
研究超短脉冲激光加工改性WC-CoNi硬质合金的微观结构和冶金变化及其摩擦学应用。
研究成果
研究表明，超短脉冲激光加工能在WC-CoNi硬质合金表面制备出几何精度高且热缺陷极小的表面图案。不同激光参数会影响材料去除机制，并观察到粘结相的选择性烧蚀现象。研究结果表明，激光表面纹理化（LST）是改性硬质合金以适用于摩擦学应用的有效方法，在表面完整性方面较电火花加工等传统工艺更具优势。
研究不足
该研究仅限于WC-CoNi硬质合金及特定激光加工参数。微观结构变化的深度较浅（小于2微米），且未广泛探讨纹理化表面在摩擦学应用中的长期性能。
1：实验设计与方法选择：
研究采用不同脉宽（纳秒、皮秒和飞秒）的激光装置在WC-CoNi硬质合金上制备了三种不同形貌（线状图案、凹坑和沟槽）。使用激光扫描显微镜(LSM)进行几何形貌表征，结合聚焦离子束(FIB)与扫描电子显微镜(SEM)开展微观结构分析。
2：样品选择与数据来源：
激光加工前通过电火花加工(EDM)制备特定尺寸的WC-CoNi硬质合金试样。
3：实验设备与材料清单：
设备包括纳秒Nd:YAG激光器、皮秒激光系统(HYPER25)和飞秒钛宝石激光器，材料为WC-CoNi硬质合金。
4：实验流程与操作步骤：
激光处理前对表面进行抛光，通过不同激光参数（能量密度、波长、脉宽）制备图案，后期采用LSM和FIB/SEM进行分析。
5：数据分析方法：
使用LSM测量图案几何特性，通过FIB/SEM分析微观结构变化。
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获取完整内容-
Femtosecond Ti:Sapphire laser
Spitfire
Newport Spectra Physics
Used for creating grooves on WC-CoNi cemented carbides.
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Nd:YAG laser
Spectra Physics Quanta Ray Pro 290
Spectra Physics
Used for creating line-like patterns on WC-CoNi cemented carbides.
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Picosecond laser system
HYPER25
Coherent Kaiserslautern GmbH
Used for creating dimples on WC-CoNi cemented carbides.
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Laser Scanning Microscope
Used to measure the pattern dimensions.
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Focused Ion Beam
Used in combination with SEM to investigate microstructural changes.
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Scanning Electron Microscope
Used in combination with FIB to investigate microstructural changes.
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