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HESP法实现工业纯铁表面自纳米化工艺的研究

孙建春  陈登明  兰伟  
【摘要】:运用高能喷丸(High Energy Shot Peening,HESP)法已成功实现了多种金属和合金的表面自纳米化,本文运用HESP法在工业纯铁表面成功制备一层纳米晶。利用金相显微镜观察、SEM分析、显微硬度测试以及XRD分析对纳米晶层的组织结构、性能以及纳米晶层厚度、显微硬度与喷丸工艺参数之间的关系进行了分析研究。结果表明,采用0.5Mpa喷丸压力,喷丸5min,可得到表层平均晶粒直径为58.5nm,厚度为127μm的剧烈变形层;喷丸10min,可得到表层平均晶粒直径为27.4nm,厚度为142μm的剧烈变形层。采用0.6Mpa喷丸压力,喷丸5min,可得到表层平均晶粒直径为49nm,厚度为131μm的剧烈变形层;喷丸10min,可得到表层平均晶粒直径为21.2nm,厚度为145μm的剧烈变形层。在0.6Mpa的喷丸压力下,随着喷丸时间的延长,剧烈变形层的厚度不断增加,喷丸10min后增幅减小。喷丸14min剧烈变形层的厚度为148μm。剧烈变形层的显微硬度呈梯度变化,随着距表面距离的增加而降低。

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