1Cr18Ni9Ti不锈钢的自表面纳米化的摩擦性能new

自表面纳米化对1Cr18Ni9Ti不锈钢的的摩擦性能的影响
1：引言
上个世纪以来纳米技术的特殊结构和优越性能已经吸引了很多的科学关注。

近些年来，自表面纳米化被认为是纳米工程技术的一项巨大突破。

表面纳米化能够明显的提高金属材料的物理和化学性能，特别在摩擦性能方面。

表面纳米化也是提高冲击能量频率和强度一个组成的表面促使深度塑性变形法主要方法。

研究人员已经制作出一些类似SMAT,USSP,SFPB及其他的表面纳米化工程，成功的应用于纯铁，碳钢，不锈钢及其他的材料焊接中去。

在这几个方法中，SFPB技术适用于应用在结构复杂和尺寸较大的结构，使得他们有更大的工程应用性能。

在这篇文章中，1Cr18Ni9Ti不锈钢是用SFPB技术处理过的。

它的微观结构和机械性能用来研究表面纳米化对摩擦性能的影响。

2：实验资料
用于这项研究的材料是商务用的1Cr18Ni9Ti不锈钢。

在表面纳米化之前，1Cr18Ni9Ti不锈钢的试样的表面粗糙度是0.08um，SFPB这个技术过程在我们之前的报告中已经详细描述。

通过H-800的透射电子显微镜（TEM,运作在120KV）观察SFPBed试样的表面微观组织。

通过背面抛光和单面离子铣削薄箔标本为透射电子显微镜技术而准备的。

在纳米测试机600型号上测试SFPBed和原试样的力学性能。

这两个试样分别在空气中和真空中（1×10−5 Pa)进行摩擦性能测试，实验在室温下УTИ-1000型号真空摩擦测试机上进行。

通过量子200型号的扫描显微镜和能量弥散X线分析色散分光计上测试表面形貌和内部缺陷组成。

3：实验结果
3.1：微观结构及机械机制
利用透射电子显微镜，从图1可以看出顶端明亮层和离表面20um深的图层。

从图1（a）中可以看到表面微观组织是由粗糙的纳米等轴晶粒组成，而它的电子衍射方式表明了纳米技术中晶粒随机取向，可以被看成是α相的体心立方结构。

由此可以总结出SFPB技术可以将γ相转化为α相。

在离表面20um深的层次，晶粒尺寸的的大小仍然在纳米范围内。

在这里并且可以清晰的看到平行的针状马氏体结构；在图1（b）中通过衍射环可以分辨出α马氏体和γ奥氏体。

由此可以看出术处理过程中马氏体的转变是毋庸置疑的。

图1.SFPBed试样的透射电子显微图：（a)表面处理层（b)离表层20um处。