表面納米梯度結(jié)構(gòu)316L不銹鋼組織性能研究.pdf

1、梯度結(jié)構(gòu)材料由于其獨特的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的性能而受到廣泛關(guān)注，為發(fā)展新型材料和降低材料的使用成本提供了新的思路，然而梯度結(jié)構(gòu)材料的加工制備技術(shù)制約了其在工業(yè)上的深層次應(yīng)用。
　　為尋求高效高表面質(zhì)量的加工技術(shù)，本文分別采用旋轉(zhuǎn)加速噴丸技術(shù)(RotationAccelerated Shot Peening，RASP)、豪克能技術(shù)(Hawking)和傳統(tǒng)噴丸技術(shù)(ConventionalBlasting)對316L不銹鋼進(jìn)行塑性變形加工處理

2、。運用便攜式粗糙度儀、Bruker D8X射線衍射儀(XRD)、Axio CSM700真實色共聚焦顯微鏡(OM)、FEIQuanta250F場發(fā)射環(huán)境掃描電鏡(SEM)、Tecnai G220 S-TWIN透射電子顯微鏡(TEM)、HMV-G21顯微硬度測試儀和CMT5105微機控制電子萬能試驗機等分析測試手段，系統(tǒng)分析研究了不同工藝條件下所獲得的梯度結(jié)構(gòu)316L不銹鋼的表面形貌、物相變化、微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能，并針對RASP技術(shù)處理的樣

3、品，進(jìn)行滲硼試驗研究。具體研究結(jié)論如下:
　　(1)316L不銹鋼經(jīng)RASP處理后，表面粗糙度由Ra≈0.58μm，Rz≈0.15μm，升高至Ra≈32μm，Rz≈79μm; Hawking處理后，降為Ra≈0.08μm，Rz≈0.15μm; ConventionalBlasting處理后的樣品Ra≈1.5μm，Rz≈2.6μm;
　　(2)316L不銹鋼經(jīng)RASP、Hawking和Conventional Blasting

4、處理后，發(fā)生了形變誘導(dǎo)馬氏體相變，且馬氏體相峰的強度隨著距表面深度的增加而減弱;
　　(3)316L不銹鋼經(jīng)RASP、Hawking和Conventional Blasting處理后，強烈塑性變形導(dǎo)致的梯度層厚度隨RASP處理時間的延長而增加，從5min，30μm增為40min，1250μm; Hawking，25μm; Conventional Blasting，12μm;變形程度隨距表面深度的增加逐漸減小;高密度孿晶的產(chǎn)生表明

5、316L不銹鋼的細(xì)化機理是通過位錯運動和機械孿生共同作用而完成的;
　　(4)316L不銹鋼經(jīng)RASP、Hawking和Conventional Blasting處理后，表面硬度顯著提高，分別高達(dá)424.4HV、337.8HV和273.3HV，約是原始樣品(165.6HV)的2.6倍、2倍和1.7倍;硬度隨距表面深度的增加而減小;
　　(5)316L不銹鋼經(jīng)RASP、Hawking和Conventional Blasting

6、處理后，屈服強度和抗拉強度都升高，分別高達(dá)510.3MPa和732.7MPa、499.5MPa和774.2MPa及314.7MPa和665.1MPa，約是原始樣品（290.9MPa和587.6MPa）的1.25倍和1.75倍、1.72倍和1.32倍及1.08倍和1.13倍;隨著RASP處理時間的延長，加工硬化率降低;
　　(6)經(jīng)RASP處理30min后的316L不銹鋼樣品，在800℃滲硼4h所獲得的滲層最厚，達(dá)11.4μm，約是