Zastosowanie odkształcenia plastycznego wywołanego nanosekundowym impulsem laserowym do oceny twardości dynamicznej
Aplication of plastic deformation induced by nanosecond laser pulse to evaluate dynamic hardness
Mechanik nr 04/2015 - Artykuły z XII Międzynarodowej Konferencji Electromachining 2015 zamieszczone na płycie CD
STRESZCZENIE: Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych odkształceń plastycznych metali wywołanych impulsem laserowym. Badania przeprowadzono na laserze Nd:YAG o długości fali promieniowania 1064 nm i czasie impulsu laserowego 10 ns. Indukowaną impulsem laserowym falę uderzeniową wykorzystano do wywołania lokalnego odkształcenia plastycznego powierzchni materiałów. Przeprowadzono analizę możliwości wykorzystania badanego procesu do opracowania nowej metody pomiaru twardości dynamicznej materiałów.
SŁOWA KLUCZOWE: impuls laserowy, odkształcenia plastyczne, twardość dynamiczna, fala uderzeniowa.
ABSTRACT: The paper presents experimental data of surface plastic deformation of 304 steel and two aluminum alloys caused by nanosecond laser pulse. The experiments were conducted on Nd:YAG laser on 1064 nm wavelength and 10 ns. The pressure wave was use to induced local surface plastic deformation of materials. The analysis of the possibilities of using the process to develop a new method for measuring dynamic hardness of materials under very high strain rate is shown.
KEYWORDS: laser pulse, plastic deformations, dynamic hardness, shock wave.
BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:
- Malinowski J.Z., Klepaczko J.R., Kowalewski Z.L., Miniutarized compresion test at very high strain rate by direct impact. Experimental Mechanics 47, 451–463, 2007.
- Grupta V., Aragon A.S., Parks D.M., Cornie J.A., Measurement of interface strength by laser-puls induced spallation J. Mech. Phys.Solids 40, 141-180, 1992.
- Ikeda R., Cho H., Sawabe A., Takemoto M., Laser spallation method to measure strength against I-mode decohezion CVD diamond films. Diamond & Related Materials 14, 631–636, 2005.
- Kohlhofer W., Penny R.K., Glass-modified stress waves for adhesion measurement of ultra thin films for device applications. Int. J. Pres. Ves&Pinning 61, 65-75, 1995.
- Oros C., Investigations involving of shock wave generations and shock pressure measurement in direct ablation regime and confined ablation regime. Shock waves, 11, 393-397, 2002.
- Ocana J.L., Morales M., Molpeceres C., Torres J., Laser Shock Processing as a Method for the Improvement of Metallic Materials Surface Properties: A Discussion on the Influence of Combined Mechanical and Thermal Effects. Appl. Surface Science, 238, 242-248, 2004.
- Napadłek W., Sarzyński A., Umacnianie warstwy wierzchnie stopu tytanu WT1-3 falą uderzeniową generowaną impulsem laserowymzjawiska fizyczne i wybrane właściwości. Inżynieria Materiałowa 3, 228-232, 2007.
- Youssef G., Crum R., Prikhodko S. V., Seif D., Po G., Ghoniem N., Kodambaka S., Gupta V. The influence of laser-induced nanosecond rise-time stress waves on the microstructure and surface chemical activity of single crystal Cu nanopillars. Appl Phys. 28; 113, 2013.
- Montross Ch.S., Wei T., Ye T., Clark G., Mai Y-W., Laser shock processing and its effect on microstructure and properties of metal alloys; a review, Int. J. of Fatique 24, 1021-1036, 2002.
- Ocana Moreno, Jose Luis, et al. Laser shock processing: an emerging technique for the improvement of fatigue life and surface properties of high reliability metallic components. 4th International Conference on Materials Science and Technologies (ROMAT 2012), 17/10/2012 -19/10/2012, Bucharest, Romania, 2012
- Sarzyński A., Marczak J., Strzelec M., Pomiar ciśnienia fal uderzeniowych w eksperymentach laserowego umacniania udarowego, Inżynieria materiałowa 3, 228-232, 2011.
- Morales M., Porro J.A., Blasco M., Molpeceres C., Ocana J.L., Numerical simulation of plasma dynamics in laser shock processing experiments. Appl. Surface Science, 255, 5181–5185, 2009.
- Błażewski S., Mikoszewski J. Pomiary twardości metali WNT 1981
- Wesołowski K. Metaloznawstwo i obrobka cieplna WNT 1981.
