Površinska modifikacija i karakterizacija legura Ti6Al4V i Nimonik 263 laserskim zračenjem u kontrolisanim atmosferama
Surface modification and characterization of Ti6Al4V and Nimonic 263 by laser irradiation in controlled atmospheres
Докторанд
Rajčić, Boris M.Ментор
Milovanović, DubravkaЧланови комисије
Kuzmanović, MiroslavCvjetićanin, Nikola
Nedić Vasiljević, Bojana
Savović, Jelena
Метаподаци
Приказ свих података о дисертацијиСажетак
Predmet proučavanja ove doktorske disertacije je interakcija laserskog zračenja sa legurom
Ti6Al4V i superlegurom Nimonik 263. Odabrane legure imaju veliku primenu u savremenim
tehnologijama. U doktorskoj disertaciji su ispitivani efekti delovanja impulsnog nano-, piko- i
femtosekundnog laserskog zračenja, kao i uticaj različitih energija impulsa i broja primenjenih
impulsa na osobine površinskih promena ispitivanih legura. Dodatno, ispitivana je i interakcija
laserskog zračenja sa legurama u atmosferama azota i argona i uticaj ovih gasova na modifikaciju i
potencijalnu promenu hemijskog sastava površine legura pre i nakon laserskog ozračivanja, a u cilju
potencijalnog poboljšanja fizičkohemijskih i mehaničkih osobina. Takođe, s obzirom na formiranje
plazme u toku ozračivanja legura laserima, proučavana je i emisija plazme primenom tehnike
spektroskopije laserski indukovanog zračenja.
Za ispitivane legure, određivane su vrednosti parametara površinske hrapavosti gde je
utvrđ...eno da se vrednost parametra menja u odnosu na hrapavost nemodifikovanih površina legura, a
u zavisnosti od primenjene kontrolisane atmosfere. Određivani su i parametri kao što su prag
oštećenja legura, zone toplotnog dejstva, brzina ablacije i inkubacioni faktori za različite
eksperimentalne uslove. Dodatnim ispitivanjem formiranih struktura (laserski indukovane periodične
površinske strukture) nakon laserskog ozračivanja je pokazano da su one najuniformnije i najviše
izražene prilikom femtosekundnog laserskog ozračivanja.
Ispitivanja interakcije legure Ti6Al4V i superlegure Nimonik 263 sa laserskim zračenjem je
dovela do boljeg razumevanja procesa koji se dešavaju tokom interakcije kao i do potencijalne
mogućnosti poboljšanja određenih karakteristika ovih legura pod odgovarajućim eksperimentalnim
uslovima.
The subject of research of this doctoral dissertation is the interaction of laser irradiation with
the alloy Ti6Al4V and superalloy Nimonic 263. The selected alloys have great utilization in modern
technologies. This dissertation examines the effects of pulsed nano-, pico-, and femtosecond laser
irradiation, as well as impact of different pulse number and energies on the properties of surface
changes of the tested alloys. Additionally, the interaction of laser irradiation with alloys in nitrogen
and argon atmospheres, and the impact of these gases on modification and potential change in the
chemical composition of the surface of alloys before and after laser irradiation was investigated, in
order to potentially improve physicochemical and mechanical features. Also, given the formation of
plasma during the laser irradiation of alloys, plasma emission was also studied using laser-induced
breakdown spectroscopy technique.
The values of surface roughness parameters, for the allo...ys tested, were determined and found
out that this value changes in relation to the roughness of the alloy’s unmodified surfaces, depending
on the controlled atmosphere applied. Parameters such as the threshold fluence, heat affected zone
and the incubation factor have been also determined for different experimental conditions. Additional
examination of the formed structures (laser induced periodic surface structures) after the laser
irradiation showed that these structures were most uniform and pronounced after the femtosecond
laser irradiation.
The study of the interaction between alloys and laser irradiation have led to a better
understanding of the processes that occur during the interaction as well as the potential improvement
of certain features of these alloys under given conditions.
Факултет:
Универзитет у Београду, Факултет за физичку хемијуДатум одбране:
30-06-2022Кључне речи:
Ti6Al4V, Nimonik 263, TEA CO2 laser, Nd:YAG laser, Ti:Safirni laser, laserski indukovane periodične površinske strukture, modifikacija i karakterizacija površina, kontrolisana atmosfera, spektroskopija laserski indukovane plazme. / Ti6Al4V, Nimonic 263, TEA CO2 laser, Nd:YAG laser, Ti:Sapphire laser, laser induced periodic surface structures, surface modification and characterization, controlled atmospheres, laserinduced breakdown spectroscopy.Related items
Showing items related by title, author, creator and subject.
-
Interakcija nanosekundnog i pikosekundnog impulsnog laserskog zračenja sa površinom legure Ti6A14V / Interaction of picosecond and nanosecond pulsed laser radiation on Ti6A14V alloy surface
Milovanović, Dubravka S. (Универзитет у Београду, Факултет за физичку хемију, 14-10-2013) -
Optimizacija laserskih parametara za primene u interakciji sa materijalima biološkog porekla / Optimization of laser parameters in interaction with biomaterials
Latinović, Zoran (Универзитет у Београду, Електротехнички факултет, 22-04-2015) -
Uticaj primene jonskih aktivatora na bazi d-metala Zn, Co, Cu, Ni, Mo i laserskog zračenja na energetsku efikasnost procesa dobijanja vodonika alkalnom elektrolizom / Influence of the application of ionic activators based on d-metals Zn, Co, Cu, Ni, Mo and laser radiation on the energy efficiency of hydrogen generation from alkaline electrolysis.
Perović, Ivana (Универзитет у Београду, Факултет за физичку хемију, 11-05-2018)