Stav výskumu titánovej a titánovej zliatiny povrchu vlastnej nano technológie

Stav výskumu titánovej a titánovej zliatiny povrchu vlastnej nano technológie

1 Povrchová self-nano technológia založená na povrchovom mechanickom brúsení

Metóda povrchového mechanického brúsenia je najskoršou metódou používanou na nanorizáciu povrchu materiálov. Projektil vo vzduchotesnej nádobe je poháňaný vibrátorom, aby vibroval pri vysokej rýchlosti a projektil dopadá na vrchnú vzorku pod rôznymi uhlami. S nahromadením počtu nárazov spôsobuje plastická deformácia na povrchu materiálu postupné zjemňovanie zrna.

2 Povrchová self-nano technológia založená na povrchovom mechanickom frézovaní

Metóda povrchového mechanického frézovania je nový typ vlastnej nano technológie s kovovým povrchom, ktorý vyvinuli Liu et al. Valcová vzorka sa otáča rýchlosťou v1 relatívne k pologuľovému WC/Co nástroju a nástroj sa pohybuje axiálne pozdĺž spracovávanej vzorky pri rýchlosť v2. Hrot nástroja je v kontakte s povrchom vzorky pôsobením vopred nastaveného tlaku a trecia sila na kontaktnom povrchu vytvára oblasť plastickej deformácie.

3 Surface self-nano technológia založená na vysokoenergetickom otryskávaní

Technológia Shot Peening je veľmi rozšírená v priemyselnej výrobe, hlavne vystreľovaním veľkého množstva vysokorýchlostných projektilov na povrch materiálu, ktorý spôsobuje plastickú deformáciu a mení vnútorné napätie povrchu s cieľom zlepšiť povrchové vlastnosti materiálu. materiál.

4 Povrchová self-nano technológia založená na ultrazvukovom náraze

Ultrazvuková nárazová technológia (tiež známa ako ultrazvukové vystreľovanie) využíva ultrazvukové vlny, ktoré sa prenášajú na nárazovú koncovku cez medziľahlý mechanizmus (ako nárazovú koncovku možno použiť projektil, úderovú hlavicu alebo úderník). Obrovské nárazové zaťaženie spôsobí lámanie povrchových zŕn kovového materiálu, čo má za následok dislokácie s vysokou hustotou, čím sa realizuje nanizácia povrchu materiálu.

5 Povrchová self-nano technológia založená na bombardovaní nadzvukovými časticami

Metóda bombardovania nadzvukovými časticami využíva princíp dvojfázového prúdenia plyn-tuhá látka. Nadzvukový prúd vzduchu poháňa veľké množstvo tvrdých častíc, ktoré bombardujú povrch materiálu. Veľká kinetická energia spojená s opakovaným bombardovaním spôsobuje, že povrch materiálu podlieha silnej plastickej deformácii a neustále zjemňuje zrno na rádovo nanometre.

6 Povrchová self-nano technológia založená na laserovom náraze

Technológia laserového nárazu (známa aj ako technológia laserového otryskávania) využíva vysokovýkonné laserové impulzy na osvetlenie povrchu materiálu. Plazmová explózia generovaná zahrievaním a odparovaním absorpčnej vrstvy na povrchu materiálu vytvorí na povrchu materiálu vysokotlakovú rázovú vlnu, ktorá pôsobí na povrch materiálu a vytvára v ňom zvyškové napätie.

7 Výhľad

1. Povrchová nanovrstva získaná samonanizáciou povrchu je relatívne tenká, s hrúbkou menšou ako niekoľko stoviek mikrónov, čo nie je dostatočne významné na zlepšenie celkového výkonu materiálu. Komplexný vplyv hlbokých povrchových nano-štrukturálnych vrstiev na vlastnosti titánových zliatin je možné študovať v budúcnosti.

2. Iné technológie na spevnenie povrchu, ako je povrchové poťahovanie a nanášanie povrchu, možno integrovať do vlastných nanochemických procesov s cieľom vyvinúť hybridné nanochemické technológie na zlepšenie účinnosti spracovania a optimalizáciu vlastností materiálov.

3. V tejto fáze existuje relatívne málo simulačných štúdií o samonanizácii povrchov titánových zliatin, takže môže byť integrovaná s mechanikou, vedou o materiáloch a inými disciplínami, aby sa zistila zhoda medzi relevantnými procesnými parametrami a gradientmi nanoštruktúr prostredníctvom simulačných modelov. usmerňovať rozvoj inžinierskej praxe.

4. Zliatina titánu je široko používaná v leteckých motoroch. Je veľmi dôležité študovať jeho správanie pri únave, opotrebovaní a korózii v zložitých pracovných podmienkach, ako je vysoká teplota, vysoký tlak, vibrácie atď., a vyžaduje sa hlbší nano-výskum povrchu.