【摘 要】
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本文采用ANSYS有限元分析软件对316不锈钢激光辐照温度场、应力场和应变场进行了数值模拟,在此基础上采用自主研发的激光表面处理装置对316不锈钢进行激光辐照实验,并运用光学
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本文采用ANSYS有限元分析软件对316不锈钢激光辐照温度场、应力场和应变场进行了数值模拟,在此基础上采用自主研发的激光表面处理装置对316不锈钢进行激光辐照实验,并运用光学金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪、硬度仪以及EBSD等手段对其激光表面辐照后的组织和性能进行了研究。结果表明:316不锈钢经激光辐照后发生了明显的塑性变形,晶粒内部产生了大量平行分布的滑移带,且晶粒产生了的浮凸;在(600-800)℃×(50-1000)次激光辐照期间,随着辐照次数的增加,316不锈钢塑性变形越大;当循环辐照的次数相同时,随着上限温度的增加,塑性变形越大。利用Jade6.0软件对X射线图谱进行分析计算,结果表明经激光辐照后316不锈钢的微应变、位错密度和孪晶概率明显增加,而微晶尺寸明显减小,表层组织得到了明显的细化。透射电镜(TEM)观察分析发现:经激光表面循环辐照后316不锈钢形成了大量的位错、亚晶粒和孪晶组织,且随着辐照次数的增加,其位错密度更大、亚晶尺寸更小,这是硬度提高的根本原因。EBSD分析得出:316不锈钢激光辐照后其小角度晶界的数量明显增加,且当激光辐照温度一定时,随辐照次数的增加,小角度晶界的数量增多。固溶态316不锈钢经激光表面辐照后其显微硬度提高,且获得了较深的硬化层。
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