抗断裂蒸汽氧化层

裂纹非致命化

通过超声表面滚压调控氧化层内应力梯度，显著提升氧化层抗断裂能力。

Zhou, Yuhao · Chen, Kai · Yuling, You · Shang, Xiaoqing · 李宇罡 · Shi, Huigang · 党嘉强 · Zhang, Kun · Lozano-Perez, S. · 张乐福 · 沈朝 · 曾小勤

Acta Materialia 2026

技术优势

裂纹不再贯穿

USRP处理后氧化层内部拉应力梯度显著降低，断裂模式由贯穿厚度裂纹转变为非临界裂纹。

界面结合更强

Fe3O4/Cr2O3界面在USRP处理后处于压缩状态，剪切分量减小，抑制了界面脱粘。

应力分布更均匀

USRP使氧化层垂直生长方向的拉应力梯度降低，横向生长时应力交替趋近于零，Fe3O4完整性增强。

应用场景

• 高温合金防护：抑制氧化层剥落，延长高温蒸汽部件的服役寿命。
• 表面强化处理：引入表面压应力并调控氧化层应力梯度，提升抗断裂能力。
• 陶瓷涂层改性：改善陶瓷层间界面结合，避免裂纹萌生与扩展。