旋转加速喷丸处理18CrNiMo7-6钢的微观结构与力学性能

本研究首次采用一种高效率、低成本的大塑性变形技术——旋转加速喷丸技术(Rotationally accelerated shot peening)对正火后高温回火的18CrNiMo7-6钢进行表面纳米化处理,利用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子背散射衍射技术、硬度测试以及拉伸测试等对不同喷丸参数的样品进行了微观组织和力学性能的表征。结果表明,旋转加速喷丸能够成功地在材料表面制备出梯度结构,从样品表面到芯部具有明显的显微组织梯度和硬度梯度;调节喷丸速度可以有效地调控材料显微组织,长时间喷丸易萌生微裂纹;在喷丸速度为40m/s、喷丸时间为5min的条件下处理,样品的表面完好,屈服强度提高了57%,达到512 MPa。

梯度纳米结构316L不锈钢的制备与硬度研究

利用旋转加速喷丸工艺对316L不锈钢进行表面处理,形成梯度结构。采用金相显微镜、X射线衍射仪和显微硬度计对经RASP处理前后样品的微观组织和硬度进行研究。结果表明,经RASP处理40 min后,表层硬度最高达424.4 HV,约是未处理样品的(165.6 HV)2.6倍。

表面纳米化过程中18CrNiMo7-6钢的软化与硬化

对淬火后低温回火的18CrNiMo7-6钢采用旋转加速喷丸技术进行表面纳米化处理,研究了18CrNiMo7-6钢纳米化过程中的软化和硬化现象。结果表明:经旋转加速喷丸处理后,钢的拉伸性能轻微提升。样品厚度方向上不同深度位置同时出现了硬化与软化现象,其中,心部和最表层硬度都有所增加,而样品次表层硬度却较喷丸前轻微降低,从而使得样品的显微硬度在厚度方向上呈现"W"型分布。在对样品喷丸前后不同深度位置的微观组织表征后发现,材料次表面的软化现象与该位置发生的动态回复有关;而心部和最表层虽然都发生硬化,其强化机制也不尽相同。