【摘 要】
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材料的疲劳、磨损、断裂等都始于表面,因此材料表面的组织和性能往往决定了整个构件、零部件乃至元器件的性能和质量。表面技术从19世纪工业革命开始并得到迅速发展,对工业发展和社会进步起着举足轻重的作用。纳米颗粒因其晶粒极其细小、晶界密度高等独特结构而表现出优异的物理化学性能和力学性能。若在材料表面制备一定层厚的纳米层,利用纳米组织独特的性能对材料进行表面改性,进而提高材料的整体性能和服役行为,延长材料的
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材料的疲劳、磨损、断裂等都始于表面,因此材料表面的组织和性能往往决定了整个构件、零部件乃至元器件的性能和质量。表面技术从19世纪工业革命开始并得到迅速发展,对工业发展和社会进步起着举足轻重的作用。纳米颗粒因其晶粒极其细小、晶界密度高等独特结构而表现出优异的物理化学性能和力学性能。若在材料表面制备一定层厚的纳米层,利用纳米组织独特的性能对材料进行表面改性,进而提高材料的整体性能和服役行为,延长材料的使用寿命,对降低生产成本、提高生产效率都有着重要的意义。本文通过爆炸加载法在Q235低碳钢表面制备出一定厚度的组织致密的纳米晶层,利用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对爆炸加载前后Q235试样的表面以及横截面的组织结构进行表征;采用显微硬度计、摩擦磨损试验机对爆炸加载前后试样表面及横截面的力学性能进行检测,探讨了爆炸加载条件下Q235试样表面组织结构和性能的变化。经研究表明:（1）经爆炸加载处理后,Q235样品表面出现等轴、随机取向且分布均匀的纳米晶颗粒,表面的纳米晶颗粒尺寸在5nm左右。塑性变形程度随着距表面的深度增大而减小,样品横截面的组织结构呈现梯度分布。（2）经爆炸加载处理后Q235样品表面的显微硬度显著提高,较基体组织,爆炸加载处理后样品表面的显微硬度提高了 2.04倍。随着距离表面深度的增大,显微硬度值减小,最后趋向于基体组织的显微硬度值。（3）经爆炸加载处理后,Q235样品表面平均磨损量是原始样品表面的40%,耐磨性明显提高（4）经爆炸加载处理后,Q235表面出现非晶组织。
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