Effect of processing environment on laser-induced darkening evolution in magnesium alloy

Laser surface structuring of AZ31 Mg alloy for controlled wettability

“…Guan et al reported their extensive results on laser surface treatment of AZ91 and AZ31 alloys. [20][21][22][23] The authors applied surface melting by a microsecond-pulsed Nd:YAG laser and observed improved wettability with an increase in surface energy from 25.82 to 40.78 mJ/m 2 . 20 With a similar laser system and the same material, they presented improved corrosion behavior along with the microstructural changes.…”

“…22 The authors also studied darkening effect induced by oxidation and roughness change using a large excimer laser beam. 23 On the other hand, chemical processes have been used more often to modify the wettability of Mg alloys. Han et al used a procedure based on chemical etching with HCl, Ni deposition, and finally surface modification by stearic acid.…”

Micro and sub-micron surface structuring of AZ31 by laser re-melting and dimpling

“…More interestingly, the generation of the sub-micrometric surfaces structures with nano-fibrils is accompanied by the presence of MgO formation. Similarly, Guan et al demonstrated the effect of Ar use in the ablation of AZ31B with a KrF laser, and showed that ablation in air produced finer surface structures [18]. The authors linked the generation of these structures to the condensation of oxide particles on the surface.…”

“…The majority of the attention has been on surface melting with CW or long pulsed lasers to reduce the high corrosion rate of Mg alloys for their use in mechanical, aerospace and lightweight structure applications. In more recent works on Mg alloys, the modified optical properties with excimer [18] and ultrafast laser [19], controllable wetting behaviour with a ns-pulsed fibre laser [20], and laser shock peening for bone ingrowth for biomedical implants [21] have been proposed. Despite the numerous works in the literature, the processing strategies to achieve surface structures of different dimensional scale seem to be missing on Mg alloys.…”

Nanostruktúrák lézeres kialakítása különböző fémek, illetve dielektrikumok felületén

“…Egy másik kísérletben Guan és munkatársai magnéziumötvözetek reflexiójának csökkenését figyelték meg, nanoszekundumos impulzusokkal történő besugárzást követően. A kísérleteiket atmoszferikus nyomású levegő jelenlétében végezték, majd röntgen fotoelektron spektroszkópiával megállapították, hogy a sötétedési folyamat nem csak az érdes felület fénycsapdázó hatásának köszönhető, de abban a megvilágított felületen lejátszódó oxidációs folyamatok és további kémiai összetételbeli változások ugyancsak szerepet játszanak [64,65]. A hosszabb lézerimpulzusok segítségével kivitelezett fémsötétítés kutatása jelenleg még korai szakaszában jár, ahol számos megválaszolatlan kérdés akad mind a reflexiócsökkenés oka, mind a felületi szerkezetek kialakulásának mechanizmusa körül.…”