Исследование воздействия фемтосекундного лазерного излучения на образцы из Cu-Zn сплава

Abstract

Проведены экспериментальные исследования воздействия фемтосекундного лазерного излучения на образцы из сплава Cu-Zn толщиной 50 мкм. Во время лазерного воздействия наблюдалось изменение максимального отклонения консольно закрепленных образцов, что указывало на их напряженно-деформированное состояние. Проведено металлографическое исследование зоны обработки. В многоимпульсном режиме с плотностью энергии ниже порога мультипульсной абляции на образцах образовывались поверхностные наноструктуры, которые имели гребневидную одномерную структуру решетки. Эти гребни имели среднюю периодичность 0,68 мкм. На поверхности латуни можно было наблюдать образование оксида цинка. Весьма вероятно, что интенсивное выделение цинка на поверхность, который как более активный материал окисляется преимущественно, может быть результатом ускорения диффузии из-за частотного воздействия сверхкоротких лазерных импульсов. Experimental researches of the action of a femtosecond laser beam on samples of a Cu-Zn alloy with 50 μm thick were performed. At the time of the laser action, the change in the maximum deflection of the cantilevered samples was observed, which indicated their stressed-deformed state. A metallographic study of the treatment zone was performed. In the multipulse mode at an energy density below the multipulse ablation threshold on the samples surface nanostructures were formed which had ridgelike, one-dimensional lattice structure. These ridges had an average periodicity of 0.68 μm. On the surface of the brass the formation could be observed of a zinc oxide. It is highly probable that superficial zinc extraction which as the more active material is oxidized predominantly can be a result of the acceleration of the diffusion due to the frequency action and the action of the ultrafast laser pulses.