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1.
喷丸或滚压和摩擦磨损的表面具有相同本质,都是冷加工导致组织细化。20世纪七八十年代从摩擦学角度对表面变形组织进行了系统研究,所得结论已成为材料学教材中的重要内容。21世纪初纳米风带动表面纳米化(SMAT)研究,忽视已有成果,认为变形细化的组织就是纳米晶。早期研究已经明确,变形后组织细化的尺度对性能影响不大,关键因素是其错角,SMAT却仍然强调纳米化尺度越小越好;摩擦学研究认为要获得纳米晶则表层转动要达到一定值,但此种转动将破坏连续性导致表层材料剥落。当SMAT认识到错角是决定性能的关键,并通过超强滚压处理获得大错角纳米晶时,材料表面已布满裂纹。重点讨论了表面形变结构的本质和特征,指出用动态再结晶机理解释纳米晶在位错胞壁生长的观点是错误的,并从胞壁和晶界对位错阻力不同的角度说明胞和晶在Hall-Petch关系中的差异。  相似文献   
2.
前文《追溯历史评表面形变纳米化》指出变形的细化结构早在20世纪七八十年代已有研究,21世纪初的纳米晶仅冠以新潮名称。文中从测定方法进一步说明一种结构两个名称的原因。位错胞以错角为参数,纳米晶只强调大小未涉及错角,两者的尺度属同一数量级。近年用滚压加大错角,虽实现纳米晶,却是将30年前的磨损表面当作强化。比较大小和错角对性能的影响,表面纳米化以H-P关系为准则,认为细化晶粒可以提高强度。这个关系是统计工厂中日用材料所得,属经验规律,并无理论依据。近年试验表明形变层位错胞大小对力学性能影响不大,错角却起关键作用。H-P关系不能用于形变层结构,表面纳米化的理论依据不成立。
喷丸的主要贡献是提高疲劳强度,公认残余压应力起主导作用。表面纳米化认为结构细化,屈服强度提高,相应延缓疲劳裂纹萌生,提高了疲劳强度。却没有试验证实此机理的正确性。实际上,获得纳米化的强喷丸表面伴随有裂纹,不存在裂纹萌生阶段。文中展示了喷丸强度和出现微裂纹几率的关系。明确强变形表面属裂纹体,应该用断裂力学而非经典力学的连续体处理。介绍表面形变各影响因素对疲劳裂纹扩展作用的试验,结果表明残余压应力仍是提高疲劳性能的主导因素。追求纳米化的加工硬化,牺牲塑性换取强度,导致裂纹扩展加速,对疲劳有害无益。  相似文献   
3.
崔建国  马莒生  傅永辉  李年  孙军  何家文 《金属学报》2001,37(12):1261-1265
考虑了爆炸复合双层金属板LY12/20g中界面两侧材料弹塑性失配对面裂纹疲劳扩展行为的影响。结果表明,当裂纹由弹性模量、屈服强度高的一侧向低的一侧扩展时,实验驱动力大于外加名义值;当裂纹由弹性模量、屈服强度低的一侧向高的一侧扩展时,实际驱动和力小于外加名义值、从而造成裂纹扩展的加速或止裂、其影响离界面越近效果越显著,但弹性模量失配在裂纹开始扩展直至界面的过程中都起作用,而强度失配只在裂尖距界面一定距离范围内(Rp)才起作用。  相似文献   
4.
PCVD TiN膜的界面制备及性能   总被引:8,自引:4,他引:4  
用TiCl4作为反应气体制备PCVD TiN镀层,对降低界面的氯含量,改善PCVDTiN镀层的界面性能进行了研究。在镀层制备过程中增加了界面制备过程,即采用氩离子轰击以及氢的反应使界面的氯含量降低,膜基界面得到改善。结果表明,与常规PCVD制备的TiN镀层相比,膜层的结合强度有大幅度的提高,耐磨性和耐蚀性均有改善,特别是其耐蚀性达到甚至超过奥氏体不锈钢的水平。  相似文献   
5.
针对纳米压入仪上普遍使用Berkovich三棱锥压头,本文分别考虑理想与纯化两种压头尖端几何情况,并使用三维弹塑性大应变有限元分析软件ABAQUS,对沉积在陶瓷基体上金属薄膜的纳米压入加载过程进行模拟计算,建立了膜、基材料基本力学性能参量及压头相对钝化量同纳米区入加载曲线间的函数关系,进而提出了利用纳米压入仪测得的连续压入加载曲线确定陶瓷基体上金属薄膜屈服强度和硬化指数的一般方法  相似文献   
6.
等离子喷涂层和钢的制动磨损特性   总被引:2,自引:0,他引:2  
在MM—1000制动摩擦磨损试验机上,试验了两种不同组成的Fe-Ni-Co-WC复合涂层并与传统的钢制件作比较。试验结果表明,涂层比钢的耐磨性有较大的提高,WC质量分数高的涂层耐磨性更好。制动时涂层的磨损以磨粒磨损为主,有轻微的氧化和粘着。钢的氧化磨损和粘着比涂层严重。因摩擦热的影响,制动后钢的摩擦表面出现热震开裂和特有的浅层剥落,浅层剥落是一个塑性变形积累、裂纹形成和扩展的过程。但涂层无热震开裂和浅层剥落现象。  相似文献   
7.
测定金属薄膜屈服强度的纳米压入法研究   总被引:6,自引:0,他引:6  
利用有限元数值分析方法,对球形刚性压头压入由金属膜与硅基体组成的膜-基体系的加载过程进行了模拟计算。建立了薄膜硬化指数同载荷-位移曲线的特征值, 服强度,硬化指数及扬氏模量同最大压入载荷间的关系。据此,可由纳米压入仪实测所得载荷-位移曲线的特征值与最大压入载荷,确定金属薄膜材料的应变硬化指数和屈服强度。  相似文献   
8.
1 INTRODUCTIONHardcoatings ,e .g .TiN ,depositedontoolsormachineparts ,canimprovethewearandcorrosionresistance[1,2 ] ,andinsomecases ,reducethefrictioncoefficient,thustheservicelifecanbegreatlyim proved .However ,thesecoatingsaresubjecttohighinternalstressesdueto…  相似文献   
9.
涂、镀层的结合强度评定   总被引:17,自引:1,他引:16  
涂、镀层与基体的结合强度是评价其质量的重要性能指标.常用的结合强度评定方法:厚涂层采用粘结拉伸法;薄膜镀层用划痕法。本文指出了这两种方法存在的问题。我们自行设计制造的涂层压入仪.采用楔压法测得热喷涂层的结合强度.当结合强度高于粘胶强度时仍有效。采用正压法测定气相沉积薄膜的结合强度并与划痕法作了比较。我们提出用接触疲劳试验测定硬质薄膜的界面疲劳强度评定结合力。这种方法接近于工具服役状况,其破坏形式是界面剥落.只对界面状态敏感。不受非界面因素影响,因而可作为动态结合强度的判据。  相似文献   
10.
残余压应力场中裂纹扩展的闭合模型   总被引:7,自引:0,他引:7  
分析了残余压应力对裂纹闭合的影响机理,在此基础上建立残余应力场中裂纹扩展闭合力的预测模型,讨论了裂纹闭合的尺寸效应,将模型延伸至短裂纹和表面裂纹的范围.对形变强化组织影响闭合进行了讨论  相似文献   
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