喷丸纳米晶化表层

晶粒从120微米减到25纳米

利用高能喷丸在增材制造316L不锈钢表面制备梯度纳米结构，将最表层晶粒细化至约25 nm，大幅提升力学性能。

张超 · Jianxiong, Wu · Ruiwen, Xu · 朱依 · Bing, Xu · Huayong, Yang

Journal of Materials Research and Technology 2024

参数信息

最表层平均晶粒尺寸

25 nm

基体晶粒尺寸

120 µm

技术优势

表层晶粒细化到纳米级

最表层平均晶粒尺寸约25纳米，形成等轴纳米晶层，可大幅提高表面硬度和强度。

形成梯度纳米结构

从基体到表面依次出现低应变基体层、伸长超细晶层、短棒状超细晶层和等轴纳米晶层，实现梯度晶粒细化。

力学性能显著提升

高能喷丸处理显著提高增材制造金属零件的力学性能，源于高密度位错、位错缠结和孪晶的交互作用。

应用场景

• 增材制造表面强化：用于增材制造金属件表面强化，提高表面硬度和耐磨性。
• 金属零件疲劳性能提升：通过表层纳米化抑制裂纹萌生，提高疲劳寿命。
• 抗腐蚀与耐磨涂层：细化晶粒并引入压应力，提升抗腐蚀与耐磨性能。
• 航空航天结构件强化：为航空航天结构件提供高强韧表面，延长服役寿命。