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论激光冲击强化技术在1Cr11Ni2W2MoV钢中的应用
摘要
激光冲击强化技术是一种针对金属材料表面强化的新型工艺。本文主要研究了激光冲击强化技术在1Cr11Ni2W2MoV钢中的应用。通过对不同激光冲击强化参数的研究，以及与未处理的1Cr11Ni2W2MoV钢对比分析，得出了激光冲击强化技术对金属材料性能的显著提高。
关键词：激光冲击强化；1Cr11Ni2W2MoV钢；性能提升
引言
在现代社会，金属材料在机械、汽车、航空、航天等领域占据着重要地位。这些领域对金属材料的性能要求很高，包括强度、硬度、韧性和耐腐蚀性等。为了满足这些要求，科学家们不断研究新的强化技术。激光冲击强化技术是近年来出现的一种新兴技术，它在提高金属材料的强度、硬度等方面表现出色。
1Cr11Ni2W2MoV钢是一种常用的金属材料，在机械、汽车等领域广泛使用。然而，由于其低强度、低硬度等缺陷，限制了其在一些领域的应用。因此，本文针对1Cr11Ni2W2MoV钢的性能不足，研究了激光冲击强化技术的应用效果。
实验过程
本实验采用激光冲击强化机进行实验。首先，制作1Cr11Ni2W2MoV钢试样，并对其进行表面处理。然后，在不同参数下进行激光冲击强化，包括激光功率、脉冲时间、重复频率等参数。最后，对处理前后的试样的性能进行测试和比较。
测试方法包括金相显微镜观察、拉伸试验、硬度测试等。并与未处理的1Cr11Ni2W2MoV钢进行对比分析。
实验结果
通过实验研究，得到以下结果：
(1)表面处理对1Cr11Ni2W2MoV钢性能的影响
处理后，试样表面的显微组织得到了显著改善。表面产生了一定深度的残留应力，进而提高了试样的强度和硬度。
(2)激光功率对处理效果的影响
没有适当的激光功率可以导致表面只受到局部处理，处理效果不如预期。而过高的激光功率则会造成表面过度烧损，反而影响金属材料性能的提高。在本实验中，当激光功率为1.5KW时，试样的性能得到了最大的提高。
(3)脉冲时间对处理效果的影响
处理后，试样表面的显微组织得到了显著改善。表面产生了一定深度的残留应力，进而提高了试样的强度和硬度。
(4)重复频率对处理效果的影响
重复频率的提高能够提高表面的处理均匀性，但过高的重复频率会使表面的温度上升，容易造成表面烧损。因此，适当的重复频率可以有效提高1Cr11Ni2W2MoV钢的硬度和强度，本实验得到最优的处理效果是在800Hz频率下。
(5)处理后的试样与未处理的试样比较
处理后的试样硬度和强度显著提高。其表现为拉伸强度增加了40%，硬度提高了35%。从金相显微镜的结果来看，处理后的试样表面晶粒尺寸明显变小，晶界结构优化。此外，处理后的试样在抗拉测试中表现出更高的延展性和塑性，表面的疲劳强度得到了有效提高。
结论
通过对1Cr11Ni2W2MoV钢表面的激光冲击强化技术研究，本文得到了以下结论：
(1)激光冲击强化技术能够显著提高金属材料的硬度和强度。
(2)适当的激光功率、脉冲时间和重复频率可以提高处理效果，但过度使用会造成试样表面的烧损。
(3)处理后的1Cr11Ni2W2MoV钢表面晶粒尺寸变小，晶界结构得到优化，表面得到了更好的延展性和塑性。
综上所述，激光冲击强化技术可以显著提高1Cr11Ni2W2MoV钢的硬度和强度，有望在机械、汽车等领域中得到广泛应用。