低碳钢表面纳米化处理及结构特征

采用表面机械研磨技术在低碳钢上制备出纳米结构表层，利用X射线衍射和电子显微分析研究表层的结构特征，并对厚度沿厚度方向的变化进行分析，结果表明，经过表面机械研磨处理后，样品表层的晶粒可细化至纳米量级，表面纳米晶层的厚度约为40μm，平均晶粒尺寸由10nm，逐渐增加到100nm，在距表面约40－80μm的深度为亚微晶层，平均晶粒尺寸进一步增至1000nm,与样品的心部相比，表层的硬度显著提高。     

表面纳米化对316L不锈钢摩擦磨损性能的影响

采用机械喷丸技术对316L不锈钢实施了表面纳米化处理,研究了纳米化前后试样的摩擦磨损性能。结果表明,316L不锈钢经过表面纳米化后,表面产生的残余压应力最大可达-370 MPa,深度达0.8 mm。表面纳米化使得316L不锈钢表面显微硬度提高了近50%,表面摩擦系数明显降低,摩擦磨损质量损失为对比试样的10%,表明表面纳米化极大改善了316L不锈钢的摩擦磨损性能。     

表面机械研磨低碳钢的纳米表层的特征与性能

运用表面机械研磨技术(SMA)合成低碳钢纳米表面层,且通过不同的技术形式来表征其表层的细微结构,并测得不同深度的硬度值.实验结果表明其显微结构沿深度方向不均匀变化.从表层到大约40μm深的区域,晶粒大小从10 nm增至100 nm;大约40～80nm深的相邻区域,晶粒大小从100nm增至1000 nm.晶粒的细化与位错的活性有关,经表面机械研磨处理后,低碳钢表层的硬度与原始试样的硬度相比得到了明显的增强,这有利于晶粒细化.     

低碳钢超声喷丸表面纳米化的研究

利用超声喷丸技术在２０低碳钢上制备出具有纳米晶体结构特征的表面层,利用Ｘ射线衍射及电镜分析研究了表面纳粘层的微观组织结构特征。结果表明,经超声喷丸自理可使样品表层晶粒细化至纳米量级,表层晶粒尺寸约为１０ｎｍ,微观应变为０．０２％～０．０４％,表面纳米层厚度约为１０μｍ,另外,样品表层亚稳想Ｆｅ３Ｃ发生分解,形成纳米尺寸的石墨相和α－Ｆｅ相。     

纯铜表面纳米化对镍扩散的影响

利用表面机械研磨处理(SMAT)在纯铜表面制备出纳米结构表层,并对其表面进行了电镀镍处理,采用扫描电子显微镜分析了镍原子在纳米晶铜中的扩散行为.结果表明:表面纳米晶层内存在有大量非平衡态缺陷和晶界,尤其是三叉晶界数量增加,降低了镍原子扩散的激活能,提高了其扩散系数,从而加快了镍原子的扩散.     

表面纳米化Zr的拉伸性能

利用表面机械研磨处理（SMAT）技术在Zr片状拉伸样品表面施加剧烈变形，获得超细/纳米晶粒组织的变形细化表层，其中Zr板厚度1mm，两侧变形层厚度均为100μm。拉伸实验结果表明，表层细化组织提高了屈服强度和抗拉强度，使加工硬化能力及伸长率下降。应变速率在10^-4～10^-3s^-1范围时，拉伸强度随应变速率的提高而提高；应变速率增大至10^-2s^-1量级时，抗拉慢度下降。扫描电镜观察显示出韧性韧窝状断裂特征.     

表面纳米化低碳钢电化学行为尺寸效应

利用超声喷丸技术制备了表面纳米化低碳钢.结构分析表明,最表层低碳钢的晶粒尺 度在20nm左右,随着向基体方向靠近,纳米层晶粒尺度逐渐增加.对纳米低碳钢在0.05 mol /L H2SO4+0.05 mol/L Na2SO4腐蚀介质中腐蚀速度测试结果表明,纳米化后低碳钢 的腐蚀增加; 纳米低碳钢的电化学腐蚀行为存在尺寸效应.在晶粒尺度小于35 nm时,纳米 低碳钢的电化学腐蚀速度随晶粒尺度的增加而降低,当晶粒尺度高于35 nm后,晶粒尺寸对 腐蚀速度影响不大.纳米化后低碳钢的阳极反应历程不变,阳极交换电流密度提高;而阴极 反应历程改变,析氢反应容易,并由电化学步骤控制转变为由扩散步骤控制.纳米化后低碳 钢阴阳极反应同时得到促进,腐蚀速度增加.     

钢铁材料表面自纳米化技术研究及应用展望

介绍了钢铁材料表面自纳米化的研究现状、纳米晶化机制和表面自身纳米化技术的应用前景,表明表面自身纳米化能显著提高钢铁材料的表面强度,硬度、耐磨和耐疲劳性能,在化学热处理和电化学防护方面也展示了广阔的应用前景.     

铝合金表面纳米晶化技术和机理研究

采用表面机械研磨的方法,在Al-Zn-Mg合金表面获得了厚20μm、晶粒尺寸为20～25 nm的纳米晶化层,使其表层硬度提高了约4倍。经透射电镜(TEM)观察发现,铝合金在表面机械研磨的过程中,原始粗晶粒内部出现位错墙和位错缠绕结构。随着变形量的增大,位错墙和位错缠绕结构逐步演变成小角度取向差的亚晶界,直至变成大角晶界,形成了纳米晶化层。     

表面机械研磨诱导AISI 304不锈钢表层纳米化Ⅱ.晶粒细化机理

采用表面机械研磨处理(SMAT)在AISI 304不锈钢上制备出纳米结构表层，用透射电镜(TEM)研究组织演变过程．晶粒细化机理可归纳如下：位错在{111}面上滑移并相互交割形成网格结构；单系孪晶形成并逐渐过渡到多系孪晶；多系孪晶相互交割使晶粒尺寸不断减小，并在孪晶交叉处形成了马氏体相；孪晶系增多与孪晶重复交割强度加大使得细化晶粒的尺寸进一步减小；最终在大应变量、高应变速率和多方向重复载荷的作用下，形成等轴状、取向呈随机分布的马氏体相纳米晶组织．     

磁场对中碳钢滑动摩擦磨损的影响

研究了钕铁硼永磁体磁场对中碳钢摩擦磨损的影响,当磁场的４５ｍＴ时,环和块的磨损量分别下降约５０％和６０％,进一步增加磁场磨损则缓慢下降,至１９３ｍＴ时,环和块平均降低达７０％,摩擦系数降低约３０％,分析表明,磁场导致氧化磨损的比例增加是磨损降低的主要原因。     

表面机械研磨诱导AISl 304不锈钢表层纳米化I.组织与性能

采用表面机械研磨处理(SMAT)在AISl 304不锈钢上制备出纳米结构表层，研究纳米化行为及其对硬度的影响．结果表明：经过SMAT后，样品表面形成了厚度约为30μm的纳米晶层，显微组织由平均晶粒尺寸约为10nm的单一马氏体相演变为尺寸稍大的双相组织，在距表面30—300μm的范围内，显微组织由以亚微米级的奥氏体多系孪晶为主逐渐演变为单系孪晶．表面纳米化是晶粒碎化与纳米尺度新相形成共同作用的结果．与心部相比，表面硬度显著提高．     

超音速微粒高能轰击16MnR钢表面纳米化的研究

采用冷气动力超音速微粒高能轰击技术对16MnR低合金钢表面进行处理,利用扫描电镜、透射电镜和X衍射方法对基体表面的微观形貌和结构进行分析.试验结果表明:试样经过超音速微粒轰击处理后可以使表层晶粒细化至纳米量级,平均晶粒的尺寸为14.2 nm;处理后表层主要产生压应力;处理后表层的显微硬度增加.     

低碳钢表面Cr—Ni激光合金化的耐蚀性

研究了低碳钢表面Ｃｒ－Ｎｉ激光合金化工艺,并对处理后的合金层组织与性能进行了测试分析。结果表明,Ｃｒ－Ｎｉ激光合金化可获得一特殊的显微组织形态,它不但具有高的硬度,而且有着极强的耐蚀性,由于激光的作用,使低碳钢的基体也产生了一定的强化效果。     

电流及其极性对浸铜碳滑板摩擦磨损性能的影响

研究了电流及其极性对浸铜碳滑板摩擦磨损性能的影响.利用SEM观察浸铜碳滑板磨损表面的形貌.结果表明,施加电流显著增加浸铜碳滑板的磨损量,但降低摩擦系数.浸铜碳滑板为正极时的磨损量比其为负极时的大,而2种极性条件下的摩擦系数相近;电流越大,磨损表面损伤越严重;正极磨损表面的氧化比负极剧烈.磨损机理主要为磨粒磨损、黏着磨损和电弧烧蚀.     

电流及其极性对浸铜碳滑板摩擦磨损性能的影响

研究了电流及其极性对浸铜碳滑板摩擦磨损性能的影响.利用SEM观察浸铜碳滑板磨损表面的形貌.结果表明,施加电流显著增加浸铜碳滑板的磨损量,但降低摩擦系数.浸铜碳滑板为正极时的磨损量比其为负极时的大,而2种极性条件下的摩擦系数相近;电流越大,磨损表面损伤越严重;正极磨损表面的氧化比负极剧烈.磨损机理主要为磨粒磨损、黏着磨损和电弧烧蚀.