文档介绍：第七章表面改性技术表面改性是指采用某种工艺手段使材料表面获得与其基体材料的组织结构、性能不同的一种技术。表面改性处理目的:?既能发挥基体材料的力学性能;?又能使材料表面获得各种特殊性能如耐磨,耐腐蚀,耐高温,合适的射线吸收、辐射和反射能力,超导性能,润滑,绝缘,储氢等。表面改性技术的作用:可以掩盖基体材料表面的缺陷;延长材料和构件的使用寿命;节约稀、贵材料;节约能源,改善环境;对各种高新技术的发展具有重要作用。一、表面形变强化原理表面形变强化是提高金属材料疲劳强度的重要工艺措施之一。基本原理:通过机械手段(滚压、内挤压和喷丸等)在金属表面产生压缩变形,使表面形成形变硬化层,—。金属表面形变强化在此形变硬化层中产生两种变化:,亚晶粒极大地细化,位错密度增加,晶格畸变度增大;。表面压应力防止裂纹在受压的表层萌生和扩展。在大多数材料中这两种机制并存。在软质材料情况下第一种机制占优势;在硬质材料的情况下第二种机制起主导作用。经喷丸和滚压后,金属表面产生的残余压应力的大小,不但与强化方法、工艺参数有关,还与材料的晶体类型、强度水平以及材料在单调拉伸时的硬化率有关。具有高硬化率的面心立方晶体的镍基或铁基奥氏体热强合金,表面产生的压应力高,可达材料自身屈服点的2-4倍。材料的硬化率越高,产生的残余压应力越大。此外,一些表面形变强化手段还可能使表面粗糙度略有增加,但却使切削加工的尖锐刀痕圆滑,因此可减轻由切削加工留下的尖锐刀痕的不利影响。这种表面形貌和表层组织结构产生的变化,有效地提高了金属表面强度、耐应力腐蚀性能和疲劳强度。二、表面形变强化的主要方法及应用(一)表面形变强化的主要方法表面形变强化是近年来国内外广泛研究应用的工艺之一。强化效果显著,成本低廉。常用的金属表面形变强化方法主要有滚压、内挤压和喷丸等工艺,尤以喷丸强化应用最为广泛。,滚压强化用的滚轮、滚压力大小等尚无标准对于圆角、沟槽等可通过滚压获得表层形变强化,并能在表面产生约5mm深的残余压应力。,效果明显。,即利用高速弹丸强烈冲击零部件表面,使之产生形变硬化层并引进残余压应力。喷丸强化已广泛用于弹簧、齿轮、链条、轴、叶片、火车轮等零部件;可显著提高抗弯曲疲劳、抗腐蚀疲劳、抗应力腐蚀疲劳、抗微动磨损、耐点蚀(孔蚀)能力。