Warstwa wierzchnia aluminium modyfikowana impulsem lasera

W pracy przedstawiono wyniki badań topografii, mikrostruktury oraz chropowatości powierzchni warstwy wierzchniej aluminium technicznie czystego, otrzymanej w wyniku laserowego odkształcania. Proces laserowego odkształcania przeprowadzono za pomocą lasera impulsowego ReNOVALaser Nd:YAG z modulacją Q, czasem trwania impulsu 18 ns oraz gęstością mocy 0,1 GW/cm2. Badania wykazały, że obróbka wiązką lasera o zastosowanych parametrach procesu LSP powoduje odkształcenie plastyczne warstwy wierzchniej aluminium. Proces nie jest jednak czysto mechaniczny, ale cieplno-plastyczny. Badania za pomocą mikroskopu elektronowego skaningowego topografii powierzchni w kontraście elektronów wtórnych (SEM SE) wskazują, że krótki impuls lasera, ale o dużej gęstości mocy, spowodował przetopienie warstwy metalu (rys. 4). Grubość warstwy przetopionej wynosiła jednak jedynie około 1 ?m, a pod cienką warstwą przetopioną znajdował się materiał odkształcony, charakteryzujący się dużą gęstością dyslokacji (rys. 7).

---

The effect of the Laser Shock Processing (LSP) on the topography, microstructure and roughness of the surface of commercially pure aluminum was studied. LSP process was performed with a high-power Q-switched Nd:YAG ReNOVALaser, operating in a pulse mode (18 ns), with a power density of 0.1 GW/cm2. It has been found that the laser shock processing induced plastic deformation of the surface layer of the investigated aluminum. The conditions of treatment caused that the process was not purely mechanical but thermomechanical one. The SEM images of the treated surfaces showed that the laser shock processing brought about melting of the thin surface layer of investigated aluminum (Fig. 4). However the thickness of the melting zone was only about 1 ?m, and in the surface layer under the thin melted zone a high density of dislocations were visible (Fig. 7).