כדי לטפל בבעיה זו, החוקרים ניסו מגוון טכניקות לטיפול בשטח. ביניהם, לייזר הלם פנינג (LSP) משך תשומת לב רבה בגלל שלמות השטח המצוינת שלו. מספר גדול של מחקרים הראו שלמרות ש- Peening הלם בלייזר השיג תוצאות מדהימות בשיפור תכונות העייפות והחיכוך של סגסוגות טיטניום, ההשפעה על תכונות בלאי מתרוממות ומנגנוני חיזוק קשורים עדיין צריכים לחקור עומק.
בעבודה זו, המחברים בדקו באופן שיטתי את התכונות המכניות של שיפוע, מורפולוגיה פני השטח, פיזור אנרגיה, התפתחות מיקרו -מבנה והתנהגות הניתוק של סגסוגות טיטניום לפני ואחרי בדיקות חיכוך על ידי שימוש במגוון טכניקות מיקרוסקופיות ושיטות ניתוח מבוססות אנרגיה.
תוצאות המחקר מראות כי ההתנגדות המצוינת לבלאי מעולה של סגסוגות טיטניום מקורן מההשפעה הסינרגיסטית של השכבה המוקשה על פני השטח, לחץ דחיסה שיורי והתפתחות של מבנה תת -ננו -גבישי - אמורפי. גורמים אלה מעכבים ביעילות את הסרת חומר המטריצה ויכולים להסתגל לגזעי פלסטיק גדולים בתנאי החלקה.
באופן ספציפי, LSP מאפשרת לסגסוגת TC6 להיות בעלי שחיקה מעולה - תכונות עמידות, וקצב הבלאי יורד ישירות ב 51.9%. במהלך תהליך החיכוך, ננו -גביש השיפוע מקדמים את היווצרותם של מבנים ננו -גבישיים - אמורפיים, והאינטראקציה בין מבנה זה לבין השכבה המוקשה משפרת עוד יותר את ביצועי ההדחה.
לאחר טיפול ב- LSP, המורפולוגיה החזיתית של סגסוגת TC6 מציגה עיוות מינימלי של פלסטיק וללא פגמים ברורים. שכבה מוקשה בעומק 260 מיקרומטר ושכבת לחץ דחיסה שיורית בעומק 1780 מיקרומטר נוצרים על פני השטח. בהשוואה למדגם הלא מטופל, הקשיות המקסימאלית של ויקרס של הדגימה המטופלת LSP עולה בכ- 12.8%, והלחץ הדחיסה המקסימלי שנותר מגיע ל- 672.47MPA.
LSP גורם להיווצרות מיקרו -מבנה שיפוע, כולל שכבה ננו -גבישית ודגני משנה בעומק של כ -5 מיקרומטר, ומבנה משנה עם פריקה גבוהה בצפיפות בעומק של כ- 50 מיקרומטר. עידון התבואה של שלב ו - נגרם כתוצאה מתנועת ניתוק, כמו כפל ניתוק, הסתבכות, הכנסת, סידור מחדש והשמדה.
בנוסף, LSP מצמצמת מעט את מקדם החיכוך של המדגם. ניתוח כוח החיכוך - תזוזה - תרשים עומס, אנרגיה מפוזרת ומורפולוגיה של בלאי פני השטח מראה כי LSP אינו משנה את שטח ההחלקה או את האנרגיה הכוללת של המערכת, אלא מפחית את גודל הבורות של התנפלות ופסולת בלאי. פסולת בלאי קטנה יותר מועילה ליצירת שכבה דחוסה צפופה, שיכולה להגן היטב על המטריצה.
בהשוואה לדגימה הלא מטופלת, עומק בור הסוללה של הדגימה המטופלת ב- LSP יורד מ -10.8 מיקרומטר ל 8.5 מיקרומטר, שיעור השחיקה יורד מ- 4.147 × 10⁻⁶ מ"מ ³n⁻m⁻m⁻ ל- 1.996 × 10⁻⁶ mm³nm⁻m⁻, והפחתת קצב הבלאי היא גבוהה ככל 51.9%.
לסיכום, פנינג הלם לייזר יוצר שחיקה מעולה - תכונות עמידות של סגסוגות טיטניום על ידי השראת ננו -גבישים של שיפוע יציב, ומספקים רעיונות חדשים לתכנון אופטימיזציה ממוקד של מיקרו -מבנה פני השטח של סגסוגות טיטניום, ולתרום תרומות חשובות להתפתחות AERO - מנועים ושדות אחרים.