應(yīng)變誘導(dǎo)高錳鋼表層納米化及其對耐磨性能的影響.pdf

1、表面納米化是近幾年提出的新概念，利用強烈塑性變形法(SPD)等方法在材料表面制備具有優(yōu)異性能的納米晶層，從而提高材料的整體力學性能和環(huán)境服役行為。本文采用普通的噴丸設(shè)備對高錳鋼表面進行噴丸處理，使其表面發(fā)生強烈的塑性變形從而制備出一定厚度的納米晶層。 本文利用X射線衍射儀(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、高分辨電子顯微鏡(HREM)、場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)、表面粗糙度儀等測試技術(shù)，系統(tǒng)研

2、究了(1)噴丸處理誘導(dǎo)高錳鋼表層納米化組織演變過程和形成機制；(2)噴丸處理誘導(dǎo)高錳鋼表層納米化對高錳鋼性能的影響；(3)表面納米化對高錳鋼在不同沖擊載荷下耐沖擊磨損性能的影響；(4)表面納米化對高錳鋼在不同磨料下兩體磨損性能的影響；(5)表面納米化對高錳鋼三體磨損性能的影響。 研究表明，通過普通的噴丸處理后，高錳鋼樣品表面的晶粒尺寸可細化至納米量級，平均晶粒尺寸小于10nm，隨著與表面距離的增加晶粒尺寸逐漸增大。表面納米化后高

3、錳鋼的表層明顯強化，與樣品的基體相比，表層的硬度提高一倍以上。高錳鋼噴丸處理后變形層可大致分為納米晶層，亞微晶層和過渡層。高錳鋼表面納米化機制與高密度的位錯纏結(jié)和高密度的位錯反應(yīng)和重組，多重攣晶的相互交割作用以及攣晶和位錯的交互作用有關(guān)。 研究發(fā)現(xiàn)，預(yù)先的加工硬化對高錳鋼樣品在石英砂作為磨料的沖擊磨損條件下以及以剛玉為磨料的兩體磨料磨損條件下，對提高樣品的耐磨性的貢獻不顯著，但在以玻璃為磨料的兩體和三體磨料磨損條件下，表面納米化