Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu đã thử một loạt các kỹ thuật xử lý bề mặt. Trong số đó, PEENE SHOCK (LSP) đã thu hút được nhiều sự chú ý vì tính toàn vẹn bề mặt tuyệt vời của nó. Một số lượng lớn các nghiên cứu đã chỉ ra rằng mặc dù việc gây sốc laser đã đạt được kết quả đáng chú ý trong việc cải thiện tính chất mệt mỏi và ma sát của hợp kim titan, ảnh hưởng đến tính chất hao mòn và các cơ chế tăng cường liên quan vẫn cần trong khám phá độ sâu.
Trong tác phẩm này, các tác giả đã nghiên cứu một cách có hệ thống các tính chất cơ học, hình thái bề mặt, phân tán năng lượng, tiến hóa cấu trúc vi mô và hành vi trật khớp của hợp kim titan trước và sau khi thử nghiệm ma sát bằng cách sử dụng nhiều kỹ thuật kính hiển vi và phương pháp phân tích dựa trên năng lượng.
Kết quả nghiên cứu cho thấy khả năng chống mài mòn tuyệt vời của các hợp kim titan bắt nguồn từ hiệu ứng hiệp đồng của lớp cứng bề mặt, ứng suất nén còn lại và sự tiến hóa của cấu trúc phụ nano nanocrytalline. Những yếu tố này có hiệu quả ức chế việc loại bỏ vật liệu ma trận và có thể thích nghi với các chủng nhựa lớn trong điều kiện trượt băn khoăn.
Cụ thể, LSP cho phép hợp kim TC6 có độ hao mòn tuyệt vời - tính chất kháng và tỷ lệ hao mòn giảm 51,9% trực tiếp. Trong quá trình ma sát, các tinh thể nano gradient thúc đẩy sự hình thành các cấu trúc vô định hình và sự tương tác giữa cấu trúc này và lớp công việc - lớp cứng giúp cải thiện hơn nữa hiệu suất băn khoăn.
Sau khi xử lý LSP, hình thái phần của hợp kim TC6 cho thấy biến dạng dẻo tối thiểu và không có khiếm khuyết rõ ràng. Một lớp cứng sâu khoảng 260μm và một lớp ứng suất nén dư sâu khoảng 1780μm được hình thành trên bề mặt. So với mẫu không được xử lý, độ cứng Vickers tối đa của mẫu được xử lý LSP tăng khoảng 12,8%và ứng suất nén còn lại tối đa đạt 672,47MPa.
LSP gây ra sự hình thành cấu trúc vi mô gradient, bao gồm lớp tinh thể nano và hạt phụ ở độ sâu khoảng 5μm và cấu trúc phụ có độ lệch mật độ cao ở độ sâu khoảng 50μm. Sự tinh chỉnh hạt của - pha và - pha là do chuyển động trật khớp, chẳng hạn như phép nhân trật khớp, vướng víu, chèn, sắp xếp lại và hủy diệt.
Ngoài ra, LSP làm giảm một chút hệ số ma sát của mẫu. Việc phân tích lực ma sát - chuyển vị - sơ đồ tải, năng lượng tiêu tan và hình thái hao mòn bề mặt cho thấy LSP không thay đổi khu vực trượt hoặc tổng năng lượng của hệ thống, nhưng làm giảm kích thước của các hố và mảnh vụn. Các mảnh vụn mòn nhỏ hơn là hữu ích để tạo thành một lớp nén dày đặc, có thể bảo vệ tốt ma trận.
So với mẫu không được xử lý, độ sâu hố Spalling của mẫu được xử lý giảm từ 10,8μm xuống còn 8,5μm, tốc độ hao mòn giảm từ 4,147 × 10⁻⁶ mm³n⁻m⁻m⁻ ⁻.
Tóm lại, PEENE Sốc laser tạo ra sự hao mòn tuyệt vời - tính chất kháng của các hợp kim titan bằng cách tạo ra các tinh thể nano gradient ổn định, cung cấp các ý tưởng mới cho thiết kế tối ưu hóa nhắm mục tiêu của cấu trúc vi mô bề mặt của hợp kim titan và đóng góp quan trọng cho sự phát triển của động cơ Aero.