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摘要
回顾了20世纪70年代表面形变的研究成果,并和21世纪表面形变纳米化作比较。结构方面,上世纪所提的位错胞可以在电镜下直接观察到,而且由动态回复试验得到旁证。21世纪表面纳米化的晶粒碎化,小角晶界变成大角晶界则未见直接的实验结果,也无充分理论依据。此外,20世纪注重定量分析的结构参数是位错胞间错角,21世纪表面纳米化则强调细化的尺度,用谢乐公式计算出晶粒大小及其分布。但位错胞不是晶粒,不能简单套用谢乐公式,文中详述了其理论依据。性能方面,形变强化以牺牲塑性为代价。20世纪将磨损和切削形成的纳米尺度白亮层视作损伤,21世纪的表面纳米化不是用性能优化作导向,而是以纳米化为目标,也即趋向白亮层的损伤程度,显然有悖材料学常理。工程应用方面,20世纪喷丸参数选择已有定量的规范和标准。21世纪为达到纳米化,喷丸必须超高强度,导致塑性大幅下降,粗糙度急剧提高,旋转弯曲疲劳试验表明,过喷使疲劳强度明显下降。即使对抗磨而言,强变形也只是在有限条件下起作用。至于形变后易于氮化的说法,上世纪初就发现在含氮环境中的磨损件易生成氮化物。实践表明,并非一个利于扩散的因素就可以认定工艺全过程具有可行性。强喷丸缺陷易于在氮化中扩大而萌生裂纹,应用效果存疑。
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单位西安交通大学; 金属材料强度国家重点实验室
