浅析表面自身纳米化及其应用进展

简要介绍了表面自身纳米化技术的特点,表面自身纳米化材料的制备原理,综述了表面自身纳米化对材料的力学、腐蚀、疲劳等性能的影响.     

金属材料表面自纳米化及其研究现状

综述了材料表面自纳米化的国内外研究现状,包括表层自纳米化的一些常用研究方法及机理,表层纳米化层的组织结构及其对材料力学性能的影响,表面自纳米化技术的应用前景.     

金属材料表面纳米化研究现状

金属材料的表面纳米化处理是近几年表面强化方法研究的热点之一。这种技术将纳米晶体材料的优异性能与传统工程金属材料相结合,在工业应用上具有广阔的应用前景。通过对表面纳米化的基本原理、制备方法、结构特征和功能特性的综述,提出要实现这种新技术的工业应用需要解决的问题,如影响因素,表面纳米化形成动力学等。     

铸造钢铁基表面复合材料的研究及其进展

阐述了铸造钢铁基表面复合材料的制备工艺和研究现状,并列举了典型制备工艺的优缺点及应用现状,评述了铸造钢铁基表面复合材料的基体材料和增强材料的选择原则,指出了铸造钢铁基表面复合材料今后研究的方向,并展望了其应用前景.     

表面纳米化技术对金属材料性能影响

综述了表面纳米化技术的原理和发展历程,介绍了表面纳米化技术对金属材料的疲劳性能和耐蚀性的影响,阐述和总结了在该领域中各研究者的观点。认为表面纳米层中晶粒细化及残余应力对材料性能的影响起到重要作用,超声冲击表面纳米化技术会在医用植入材料领域得到良好应用。     

表面纳米化技术制备梯度纳米结构金属材料的研究进展

多数工程结构材料的失效都是从表面的薄弱环节开始发生或者传导,从而引起材料的性能下降,使用寿命缩短.受生物材料的梯度结构启发,近年来开发了多种表面纳米化技术,成功在工程材料表面制备了晶粒尺寸从表层纳米尺度连续变化到内部宏观尺度的梯度纳米结构,强化和保护了材料表面,有效地解决了上述问题.结合国内外表面纳米化的研究结果,综述了金属材料梯度纳米材料的研究进展.首先,介绍了梯度塑性变形、物理化学沉积等表面纳米化加工技术的最新进展.其次,对梯度等轴纳米晶、梯度纳米层片和梯度纳米孪晶等多种表面纳米化材料的微观结构进行了归纳,并对最新发展的梯度纳米结构材料表层晶粒的晶体学取向等微观信息表征方法进行了系统地阐述.随后,总结了梯度纳米结构对工程材料的表面强度、塑性、强-塑匹配、加工硬化、疲劳、耐磨、腐蚀和热稳定性等性能的影响.最后展望了表面纳米化技术制备梯度纳米结构金属材料的发展趋势及工程应用所面临的挑战.     

机械加工方式实现表面自身纳米化设备

简述了机械方式表面自身纳米化的各种设备及其研究现状,对使用较为广泛的表面机械研磨/超声喷丸设备、旋转辊压塑性变形表面纳米化设备、通用抛丸机及超音速微粒轰击设备作了详细的介绍,并对其纳米化效果进行了对比,对机械方式表面自身纳米化设备的发展趋势进行了展望。     

HVOF微粒撞击诱导镁合金表面纳米化工艺研究

研究了超音速火焰喷涂(HVOF, high velocity oxygen-fuel flame)微粒撞击诱导Mg-15Gd-3Y镁合金表面纳米化新工艺,分析了不同工艺参数对表层变形及纳米化的影响规律。发现撞击钢丸粒径大小、轰击距离和处理时间对表层组织和硬度分布具有重要影响。通过光学显微镜和透射电镜观察了表面自身纳米化处理后镁合金样品表层组织的形变特征和纳米化效果;利用显微硬度仪测试了样品从表面至基体的硬度分布;采用X射线衍射仪分析了纳米化处理前后样品表层的物相变化情况。检测结果显示,该工艺在镁合金材料表面成功实现了自身纳米化,表层晶粒细化至20 nm左右,显微硬度提高至2倍以上,处理后样品表层没有出现氧化     

高速颗粒冲击零件表面纳米化系统研制成功

由ABB机器人、带拉瓦尔结构的双相喷枪、计算机控制台、工件变位机、供气与喂料装置、抽尘排气装置等组成的高速颗粒冲击系统已由全军装备维修表面工程研究中心研制成功。应用该系统装置可将一定粒径的颗粒高速冲击零部件表面，实现表面自身纳米化。目前，在该系统装置上已完成38CrSi材料的表面纳米化研究。经试验表明，表面纳米化晶粒的平均粒径为16nm，随着距表面深度的增加，平均粒径增大，当表面纳米化层厚度达25μm时，平均粒径达100nm，表面纳米化的机理主要是位借运动导致的晶粒细化。[第一段]     

金属表面形变纳米化对渗氮行为影响研究进展

表面形变纳米化技术通过外力作用使金属表面发生强烈塑性变形,形成梯度纳米-亚微米结构改性层,此独特的组织结构既能促进氮化过程,又益于形成优异的渗氮层,使金属材料整体综合性能和服役寿命显著提升,在诸多工业领域展示出良好的应用前景。表面形变纳米化因在促进渗氮中的学术和工业应用价值,已得到国内外学者广泛的关注。本文较全面地总结了表面形变纳米化对氮化促进行为方面的研究进展,并指出了存在的问题及未来发展趋势。