论文部分内容阅读
材料的组织结构对其性能有着最直接的影响，改变材料的结构是提高其性能的有效途径之一。纳米材料由于其自身特殊的结构具有许多优异的性能，材料的特殊性能近年来引起人们的广泛关注。目前已采用多种方法制备了具有传统成分的纳米结构材料，使传统材料有了新的活力。目前表面纳米化的研究还处于起步阶段，特别是材料经表面纳米化后产生的残余应力对材料性能方面有何影响的研究很少。
近年来随着纳米技术的不断进步，表层纳米化技术也得到进一步的发展。纳米材料越来越多地作为结构材料运用于机械，建筑及高新技术领域中。其力学性能和疲劳性能是众多性能中最为重要的，表面纳米化后的金属材料产生的残余应力对其力学性能有何影响是大家都关心的且也尚未有定论。本研究项目将运用X-350A型应力测定仪对表面纳米化后的316L不锈钢试件进行残余应力测试。根据测试出的结果结合材料的疲劳试验数据及理论分析，再经ANSYS分析验证从而得出316L不锈钢表面纳米化后产生的残余应力对其性能的影响。
ANSYS疲劳分析计算结果为：表面纳米化的316L不锈钢在R=-1，S=240MPa时627、4497号节点的疲劳寿命为42000、41100，在循环次数为30000次时疲劳使用系数为0.71429、0.72993；未进行表面纳米化316L不锈钢在R=-1，S=240MPa时627、4497号节点的疲劳寿命为Nf=35100、34800，在循环次数为30000次时疲劳使用系数为0.85470、0.86270。经过ANSYS分析可知316L不锈钢由于经表面纳米化后产生的残余应力确实使疲劳寿命得到了很大的提高。