一种快速选择区域激光强化的方法技术

本发明专利技术涉及激光材料改性的技术领域，具体涉及一种快速选择区域激光强化的方法，包括以下步骤：(1)对透明聚合物的表面进行微米和纳米结构的制造；(2)在聚合物表面的微米和纳米结构涂覆黑色的吸收层；(3)刮除聚合物表面多余的吸收层，使吸收层物质仅位于微米和纳米结构的凹槽内；(4)将步骤(3)得到的聚合物扣置在金属或金属复合材料的表面进行激光冲击强化。通过本发明专利技术的快速选择区域激光强化的方法强化工件，可以对金属或金属复合材料表面进行选区强化，通过三维梯度微结构效应同时提高金属或金属复合材料的强度和延展性，并能增强材料疲劳性能和断裂韧性。

【技术实现步骤摘要】
一种快速选择区域激光强化的方法
本专利技术涉及激光材料改性的
，具体涉及一种快速选择区域激光强化的方法。
技术介绍
强度和韧性是金属或金属复合材料应用中至关重要的两个性能，然而强度高的材料往往延展性差，而韧性好的材料往往强度低，很难同时取得高强度和高韧性。现有的针对工件的强化方法比如表面机械摩擦处理和表面机械研磨处理等能够显著提高工件强度。通过检索发现，专利申请号US20130180969A1的现有美国专利《Lasershockpeeningapparatusesandmethods》提出采用提高材料温度或降低材料温度或添加与能量场作用的活性材料来增强激光冲击强化效果。它的缺点在于，对材料表面整体处理在提高强度的同时造成了材料延展性的显著降低，也就是处理后的材料表面易产生脆性裂纹，不利于工件的工程应用。专利申请号201010278889.1的现有中国专利《一种用于硬脆材料激光喷丸强化的装置及方法》提出采用高功率连续激光辅助脆硬材料激光喷丸强化的方法。该方法虽然能处理脆硬材料，但是处理后材料表面硬度进一步提高，延展性进一步下降，容易本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速选择区域激光强化的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)对透明聚合物的表面进行微米和纳米结构的制造；/n(2)在聚合物表面的微米和纳米结构涂覆黑色的吸收层；/n(3)刮除聚合物表面多余的吸收层，使吸收层物质仅位于微米和纳米结构的凹槽内；/n(4)将步骤(3)得到的聚合物扣置在金属或金属复合材料的表面进行激光冲击强化。/n

【技术特征摘要】
1.一种快速选择区域激光强化的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)对透明聚合物的表面进行微米和纳米结构的制造；
(2)在聚合物表面的微米和纳米结构涂覆黑色的吸收层；
(3)刮除聚合物表面多余的吸收层，使吸收层物质仅位于微米和纳米结构的凹槽内；
(4)将步骤(3)得到的聚合物扣置在金属或金属复合材料的表面进行激光冲击强化。


2.如权利要求1所述的快速选择区域激光强化的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，利用软光刻技术、纳米压印技术、飞秒激光技术中的任意一种在透明聚合物表面制造微米和纳米结构。


3.如权利要求1所述的快速选择区域激光强化的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，透明聚合物为聚二甲基硅氧烷、环氧SU-8树脂、聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一种。

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【专利技术属性】
技术研发人员：胡耀武，程佳瑞，刘胜，叶畅，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42