纯铁材料表面纳米化

来源: 余姚市通达钢材有限公司  作者: http://www.chuntie.com.cn/  时间: 2012-07-19

　　目前，纯铁材料表面纳米化的方法主要有表面涂层或沉积、表面自纳米化和混合表面纳米化。其中，表面自纳米化技术因不必考虑纳米层与基体之间的结合，所用设备简单，处理前后构件外形尺寸基本不变，因而具有广阔的应用前景。纯铁材料表面自纳米化是将纯铁材料自身表面层转换成纳米晶结构，同时保持材料的化学组成不变。表面纳米化的原理是采用非平衡处理增加表面层组织的自由能，使晶粒细化，此方法要求在材料表面产生强烈塑性变形或重复形核。目前，主要采用机械处理的方法在材料表面产生强烈塑性变形促使晶粒细化，包括超声机械振动技术、超声喷丸技术、机械研磨、表面轧制、激光喷丸等。中科院金属所卢柯研究组采用表面机械研磨(SMAT)的方法已在多种工程材料表面获得了纳米结构层。

　　纳米化层中的扩渗以及渗层性能的研究也是非常值得关注的问题。为了使纳米化层得到有效的应用，要求其在耐磨、耐蚀和稳定性方面具有优良的综合性能，这些优良性能可以通过渗层技术得已实现，而纳米化层由于晶粒细小，具有高体积分数的晶界，能够为原子扩散提供大量通道，大大提高原子的扩散系数。另外，纳米化层中的扩渗元素分布与传统材料可以有极大差别，可以提供非纳米结构不可能获得的特别性能。

　　余姚市通达钢材有限公司将表面自纳米化技术运用到扩散中，在短时间内提高了镍在纯铁表面的扩散效果，为后期在纯铁表面实现铬、镍快速共渗打下了基础，使纯铁材料表面改性后表面性能达到或接近不锈钢水平成为可能。