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多道次超声纳米表面改性技术对304不锈钢表面完整性的影响研究
1
作者 马云瑞 连阳 +2 位作者 李志坤 叶中飞 李阳 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1265-1270,共6页
超声纳米表面改性(Ultrasonic Nanocrystal Surface Modification,UNSM)技术可在金属表面制备出表面完整性较好的强化层,该强化层可有效地提高金属材料的力学性能。探讨多道次UNSM技术对304不锈钢表面完整性的影响,同时获得性能优良的... 超声纳米表面改性(Ultrasonic Nanocrystal Surface Modification,UNSM)技术可在金属表面制备出表面完整性较好的强化层,该强化层可有效地提高金属材料的力学性能。探讨多道次UNSM技术对304不锈钢表面完整性的影响,同时获得性能优良的表面强化层。利用多道次UNSM技术对304不锈钢试样进行了表面强化处理,在材料表面制备出了不同深度的强化层。利用显微硬度计、X射线残余应力分析仪、三维形貌仪、金相显微镜,测试了试样的硬度梯度、残余应力梯度、组织梯度,以及表面形貌。结果表明,304不锈钢经过多道次UNSM处理后,晶粒尺寸明显细化,强化层的厚度随加工道次的增加而增加;与未处理试样相比较,UNSM处理2次后,试样表面的残余应力从-156 MPa达到-425 MPa,残余压应力深度达到0.7 mm,材料表面显微硬度从185 HV0.2增大到350 HV0.2。研究结果表明,UNSM技术可构筑出较深的强化层,但需要进行工艺优化。 展开更多
关键词 超声纳米表面改性 表面粗糙度 显微硬度 残余应力 强化层
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A6061-T6铝合金经超声表面纳米化后的显微组织和性能 被引量：3
2
作者 曹小建 李璨柱 +3 位作者 苏昌敏 卞英植 王清远 村上理一 《机械工程材料》 CSCD 北大核心 2014年第10期74-78,92,共6页
利用超声表面纳米化技术(UNSM),采用两组静态载荷(15,30N)分别对A6061-T6铝合金表面进行处理获得强塑性变形层,利用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪研究了由表面到基体的组织结构变化,并通过疲劳试验研究了合金的疲劳性能的变... 利用超声表面纳米化技术(UNSM),采用两组静态载荷(15,30N)分别对A6061-T6铝合金表面进行处理获得强塑性变形层,利用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪研究了由表面到基体的组织结构变化,并通过疲劳试验研究了合金的疲劳性能的变化。结果表明:载荷较大时,合金表面强塑性变形层深度和表面硬度均较大,表面残余压应力也大;超声表面纳米化处理后,试样表面粗糙度降低,合金表面获得等轴状且取向随机分布的纳米晶组织;处理后合金的疲劳破坏为剪切裂纹萌生机制,而处理前的为近表面微空洞或微缺陷处萌生机制。 展开更多
关键词 超声表面纳米化 铝合金 显微组织
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304不锈钢超声表面纳米化后的表征 被引量：3
3
作者 曹小建 冯磊磊 +3 位作者 张宗培 吴豪 陈晨 郭琳娜 《南通大学学报（自然科学版）》 CAS 2014年第3期49-53,共5页
利用超声表面纳米化技术(ultrasonic nanocrystal surface modification,UNSM),采用4组静态载荷(70 N,90 N,110 N,130 N)分别在304不锈钢表面获得强塑形变形层,利用光学显微镜、扫描电子显微镜、XRD等研究了由表层到基体的显微特征、残... 利用超声表面纳米化技术(ultrasonic nanocrystal surface modification,UNSM),采用4组静态载荷(70 N,90 N,110 N,130 N)分别在304不锈钢表面获得强塑形变形层,利用光学显微镜、扫描电子显微镜、XRD等研究了由表层到基体的显微特征、残余应力、硬度分布及相组成等.利用有限元方法探讨弹性模量及泊松比同时由表层到基体梯度增加时,弯曲试件内的正应力分布.结果表明:随静态载荷增大,304不锈钢表面强塑性变形层深度增加,表面硬度略有增大,表面残余压应力增大,γ相向α相的转变效应增强;随静荷载增大,试样表面粗糙度由于静荷载较大反而有所增加;表面纳米化处理后,弯曲试样截面最大正应力降低,回转弯曲疲劳条件下能有效提高材料寿命. 展开更多
关键词 304不锈钢 超声表面纳米化 X射线衍射 表征
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超声纳米表面改性对316L不锈钢耐磨性能的影响 被引量：2
4
作者 李阳 李净凯 +2 位作者 邹云 刘书豪 李大磊 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2021年第6期49-54,共6页
为了改善316L奥氏体不锈钢的耐磨性能,采用超声纳米表面改性(UNSM)方法,在材料表面制备梯度纳米结构(GNS)表层。利用硬度计、微纳米力学测试系统、高速X-射线残余应力分析仪和扫描电镜等对试样表层的硬度、残余应力和显微组织进行表征,... 为了改善316L奥氏体不锈钢的耐磨性能,采用超声纳米表面改性(UNSM)方法,在材料表面制备梯度纳米结构(GNS)表层。利用硬度计、微纳米力学测试系统、高速X-射线残余应力分析仪和扫描电镜等对试样表层的硬度、残余应力和显微组织进行表征,研究了不同层深梯度纳米结构表层的耐磨性能。结果表明:经过UNSM处理后,316L不锈钢的表面存在晶粒细化;梯度纳米结构表层的厚度随着UNSM处理次数的增加而增加;与未处理样品相比,UNSM处理4次后,试样表面残余应力从-413 MPa达到-1193 MPa,表面显微硬度从306 HV_(0.2)增加到405 HV_(0.2);UNSM处理3次时样品摩擦系数最小。研究表明,超声纳米表面改性能显著改善316L不锈钢的表面性能,降低摩擦系数。 展开更多
关键词 316L不锈钢 超声纳米表面改性 残余应力 耐磨性能
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超声纳米晶体表面改性对304不锈钢显微组织和性能的影响
5
作者 高乐 张宇 +2 位作者 叶一璇 彭兰 叶畅 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期142-149,共8页
采用超声纳米晶体表面改性(ultrasonic nanocrystal surface modification, UNSM)技术对304不锈钢进行表面强化处理,研究UNSM对不锈钢微观组织和力学性能的影响。通过透射电子显微镜(TEM),电子背散射衍射(EBSD)等表征方法,分析处理前后... 采用超声纳米晶体表面改性(ultrasonic nanocrystal surface modification, UNSM)技术对304不锈钢进行表面强化处理,研究UNSM对不锈钢微观组织和力学性能的影响。通过透射电子显微镜(TEM),电子背散射衍射(EBSD)等表征方法,分析处理前后304不锈钢的微观组织演变和塑性变形机制。利用白光干涉仪和显微硬度仪等手段,研究UNSM对材料表面粗糙度、显微硬度及残余应力的影响。结果表明:经UNSM处理后,304不锈钢表面发生严重塑性变形,导致位错密度增加,晶粒明显细化,并在近表面产生纳米细晶,形成约300μm深的硬化层。形变诱导奥氏体向马氏体转变,在表面引入约900 MPa的残余压应力,材料显微硬度从基材的238HV提高至511HV,表面完整性得到显著改善。 展开更多
关键词 304不锈钢 超声纳米晶体表面改性(UNSM) 马氏体相变 残余压应力
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基于超声纳米表面改性的镁锂合金强化研究 被引量：1
6
作者 邹云 王起龙 +3 位作者 李阳 卢政彤 刘书豪 张银霞 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2020年第5期26-30,共5页
为了得到超声纳米表面改性(UNSM)技术的工艺参数(静压力、移动速度和间距)对LA106镁锂合金表面性能指标(硬度、粗糙度和硬化层深度)的影响程度,采用显微硬度计和三维表面形貌测量系统分别测试LA106镁锂合金经UNSM处理后的显微硬度值和... 为了得到超声纳米表面改性(UNSM)技术的工艺参数(静压力、移动速度和间距)对LA106镁锂合金表面性能指标(硬度、粗糙度和硬化层深度)的影响程度,采用显微硬度计和三维表面形貌测量系统分别测试LA106镁锂合金经UNSM处理后的显微硬度值和表面粗糙度;并结合显著性方法分析正交试验结果,利用多目标优化设计方法研究了不同UNSM工艺参数下的综合强化效果。结果表明:UNSM工艺参数对LA106镁锂合金综合强化效果影响程度由大到小的顺序为静压力、间距、移动速度;经过多目标优化设计,通过直观分析得到了UNSM处理LA106镁锂合金工艺参数的最佳组合:静压力0.3 MPa,移动速度1500 mm/min,间距0.05 mm,利用UNSM技术强化LA106镁锂合金时,主要应考虑静压力的影响。 展开更多
关键词 超声纳米表面改性技术 镁锂合金 正交试验 多目标优化设计
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