在38CrMoAl钢中通过超声波强硬表面滚动来构建渐变纳米结构以提高表面性能
Jing Han1,2,3, Yongzheng Zha1, Tao Zhang1
1School of Mechanical and Electrical Engineering, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221116, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|December 11, 2025
概括
这项研究成功地在高强度钢上使用超声波严重表面 (苏联) 制造了渐变纳米结构. 这种方法提高了表面硬度,减少了磨损,而不会造成表面损坏.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 表面工程是什么?表面工程是什么?
- 机械工程 机械工程
背景情况:
- 渐变纳米结构增强了金属的特性,但是在高强度,低柔性材料上制造具有挑战性.
- 工艺诱导的表面损伤是制造这些金属上的纳米结构的一个常见问题.
研究的目的:
- 在高强度38CrMoAl钢上成功制造了梯度纳米结构表面层.
- 为了研究炼温度对纳米结构形成和材料特性的影响.
主要方法:
- 采用了优化的超声波严重表面 (苏联) 处理.
- 和化的38CrMoAl钢样品经过不同的温 (600-700°C).
- 微结构分析使用先进的电子显微镜.
主要成果:
- 实现了具有低粗度 (Ra ~ 0.17μm) 的梯度纳米结构表面层.
- 提高炼温度降低了产量强度和增加了延长,促进了更厚的纳米层 (300-400μm) 的形成.
- 苏联加工显著提高了表面硬度 (高达22.7%),减少了磨损体积 (高达78%),还降低了摩擦系数.
结论:
- 优化的苏联加工使得在高强度,低柔性钢上高质量的梯度纳米结构制造成为可能.
- 通过炼来定制材料的强度和可塑性,对于成功的纳米结构形成至关重要.
- 制造的纳米结构在机械和 tribological 属性上提供了实质性的改进.
更多相关视频
09:13Characterization of Ultra-fine Grained and Nanocrystalline Materials Using Transmission Kikuchi Diffraction
Published on: April 1, 2017
14.1K
11:24Fabrication of Gradient Nanopattern by Thermal Nanoimprinting Technique and Screening of the Response of Human Endothelial Colony-forming Cells
Published on: July 1, 2018
8.3K
