Forskningsstatus för titan och titanlegerings yta själv-nano-teknik

Forskningsstatus för titan och titanlegerings yta själv-nano-teknik

1 Ytsjälvnano-teknik baserad på mekanisk ytslipning

Den mekaniska ytslipningsmetoden är den tidigaste metoden som används för att nanorisera materialytan. Projektilen i den lufttäta behållaren drivs av en vibrator för att vibrera i hög hastighet, och projektilen träffar det övre provet i olika vinklar. Med ackumuleringen av antalet stötar gör den plastiska deformationen på materialets yta att kornet gradvis förfinas.

2 Ytsjälvnano-teknik baserad på mekanisk ytfräsning

Den mekaniska ytfräsningsmetoden är en ny typ av metallytor självnano-teknologi utvecklad av Liu et al. Det cylindriska provet roterar med en hastighet av v1 i förhållande till det halvsfäriska WC/Co-verktyget, och verktyget rör sig axiellt längs det bearbetade provet vid en hastighet på v2. Spetsen på verktyget är i kontakt med provets yta under inverkan av ett förinställt tryck, och friktionskraften på kontaktytan ger en plastisk deformationsyta.

3 Ytsjälvnano-teknik baserad på högenergikulblästring

Shot Peening-teknik är mycket vanlig i industriell produktion, främst genom att skjuta upp ett stort antal höghastighetsprojektiler för att träffa materialets yta, vilket får det att producera plastisk deformation och ändra ytans inre spänning för att förbättra ytegenskaperna hos materialet. material.

4 Surface self-nano-teknik baserad på ultraljudspåverkan

Ultraljudsstötteknik (även känd som ultraljudsskjutning) använder ultraljudsvågor för att överföras till anslagsterminalen genom en mellanliggande mekanism (projektil, slaghuvud eller slagstift kan användas som anslagsterminal). Den enorma stötbelastningen kommer att göra att ytkornen på metallmaterialet går sönder, vilket resulterar i högdensitetsförskjutningar, vilket förverkligar naniseringen av materialytan.

5 Ytsjälv-nano-teknologi baserad på överljudspartikelbombardement

Metoden för överljudspartikelbombardement använder principen om gas-fast tvåfasflöde. Det supersoniska luftflödet driver ett stort antal hårda partiklar för att bombardera materialets yta. Den stora kinetiska energin i kombination med upprepade bombardemang gör att materialets yta genomgår kraftig plastisk deformation och kontinuerligt förfinar kornet till storleksordningen nanometer.

6 Ytsjälvnano-teknik baserad på laserpåverkan

Laser stötteknik (även känd som laser shot peening teknologi) använder högeffekts laserpulser för att belysa ytan av materialet. Plasmaexplosionen som genereras av uppvärmningen och förångningen av det absorberande skiktet på materialets yta kommer att producera en högtrycksstötvåg på materialets yta, som verkar på materialets yta och genererar kvarvarande spänning i den.

7 Utsikter

1. Ytananoskiktet som erhålls genom ytsjälvnanisering är relativt tunt, med en tjocklek på mindre än några hundra mikrometer, vilket inte är tillräckligt signifikant för att förbättra materialets totala prestanda. Den omfattande inverkan av nanostrukturella lager på djupa ytor på egenskaperna hos titanlegeringar kan studeras i framtiden.

2. Andra ytförstärkningstekniker såsom ytbeläggning och ytavsättning kan integreras med själv-nanokemiska processer för att utveckla hybrida nanokemiska teknologier för att förbättra bearbetningseffektiviteten och optimera materialegenskaper.

3. I detta skede finns det relativt få simuleringsstudier om självnanisering av titanlegeringsytor, så det kan integreras med mekanik, materialvetenskap och andra discipliner för att fastställa överensstämmelsen mellan relevanta processparametrar och nanostrukturgradienter genom simuleringsmodeller för att vägleda utvecklingen av ingenjörspraxis.

4. Titanlegering används ofta i flygmotorer. Det är mycket viktigt att studera dess utmattnings-, slitage- och korrosionsbeteende under komplexa arbetsförhållanden som hög temperatur, högt tryck, vibrationer etc., och mer djupgående ytnanoforskning krävs.