工业纯铁的表面自纳米化

来源: http://www.chuntie.com.cn/  作者: http://www.chuntie.com.cn/  时间: 2013-09-02

　　纳米材料的制备一直是纳米领域的研究热点，也是研究难点。虽然发展了多种纳米材料的制备手段，其制备技术也取得了很大进步，但是，受制备工艺复杂、成本高、材料外形尺寸小、内部孔洞和污染等因素的影响，整体的、具有纳米级粒度的金属材料至今难以获得。因此，如何采用更为简单、低成本的手段制备含缺陷少的纳米材料成为该领域的追求目标。近年来，采用表面机械研磨处理(Surfacemechanicalattritiontreatment,SMAT)成为一种纳米材料制备新方法，采用该方法获得的纳米晶样品，表层一定深度内的晶粒粒径在100nm以内，且具有纳米、亚微米和变形晶粒层逐渐过渡的梯度结构和无污染、无孔洞等特点。由于SMAT法所制备的纳米材料具有上述特点，所以存在许多潜在的应用价值，目前已在扩散焊接、表面合金化以及渗氮等方面取得了一定应用。采用SMAT法已成功实现多种金属及合金表面自纳米化。在用SMAT法制备纳米材料时，超声喷丸(Ultrasonicshotpeening,USSP)法得到较多应用，而高能喷丸(Highenergyshotpeening,HESP)法应用较少。虽然有人用USSP实现了纯铁的表面自纳米化，但目前还未见利用HESP法实现纯铁表面自纳米化的报道。采用HESP法在工业纯铁表面获得一定厚度的剧烈塑性变形层，通过对这层剧烈塑性变形层的组织结构及性能进行分析与表征，确认在纯铁表面得到的是有一定厚度的纳米晶层，实现了工业纯铁的表面自纳米化。