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激光喷丸(Laser Peening,LP)是一种新型的表面强化技术,它通过作用在金属材料表面的高压冲击波,使材料发生塑性变形,从而形成高幅值的残余压应力,并诱导材料表层的位错增殖和晶粒细化,最终提高材料的表面性能。研究LP工艺对镍基高温合金抗热腐蚀性能的影响对于拓展LP工艺在腐蚀领域的应用具有十分重要的意义。本文开展了激光喷丸强化Inconel X-750镍基高温合金抗热腐蚀性能研究,探讨了激光喷丸强化抗热腐蚀性能的内在机理。主要工作有以下几点:(1)介绍了激光喷丸表面改性技术的基本原理和技术特点,分析了激光喷丸对金属材料的表面形貌、显微硬度、残余应力及微观组织的影响机理;特别是对激光喷丸诱导的晶粒细化和位错增殖机制进行了详细的分析,并基于热腐蚀的基本理论,研究了激光喷丸改善镍基高温合金抗热腐蚀性能的本质原因。(2)开展了Inconel X-750镍基高温合金在不同激光脉冲能量下和不同喷丸次数下的激光喷丸实验,通过扫描显微镜、显微硬度计和X射线应力仪测试了激光喷丸材料表面三维形貌、粗糙度、显微硬度、残余应力和微观组织。结果表明,在最佳激光脉冲能量范围内,随着激光脉冲能量的增加,合金表面的显微硬度、表面粗糙度和残余应力均增大,且表层晶粒发生细化;在1次激光喷丸的基础上进行第2次喷丸后,材料表面的显微硬度和残余应力进一步增大,且晶粒细化程度加剧,而材料表面粗糙度有所降低。(3)对LP试样和未处理试样进行了950℃(75%Na2SO4+25%Na Cl)混合盐膜中的热腐蚀实验,测定了试样的腐蚀动力学曲线,表明LP试样的腐蚀失重和腐蚀深度明显低于未处理试样,腐蚀表面出现一层致密稳定的保护性Cr2O3氧化膜。同时对腐蚀表面形貌和截面形貌进行SEM和EDS分析,通过观察得出LP后合金的晶粒细化和残余压应力有效阻止了O2、S等的侵蚀,从而提高了材料的抗热腐蚀性能。