Status istraživanja površine titana i legura titanijuma samo-nano tehnologije

Status istraživanja površine titana i legura titanijuma samo-nano tehnologije

1 Surface self-nano tehnologija zasnovana na površinskom mehaničkom mlevenju

Metoda površinskog mehaničkog brušenja je najranija metoda koja se koristi za nanorizovanje površine materijala. Projektil u hermetički zatvorenoj posudi pokreće vibrator da vibrira velikom brzinom, a projektil pogađa gornji uzorak pod različitim uglovima. Sa akumulacijom broja udaraca, plastična deformacija na površini materijala uzrokuje postupno oplemenjivanje zrna.

2 Surface self-nano tehnologija zasnovana na površinskom mehaničkom mlevenju

Metoda površinskog mehaničkog glodanja je nova vrsta samonano tehnologije metalne površine koju su razvili Liu et al. Cilindrični uzorak rotira brzinom v1 u odnosu na hemisferični WC/Co alat, a alat se kreće aksijalno duž obrađenog uzorka pri brzina v2. Vrh alata je u kontaktu s površinom uzorka pod djelovanjem unaprijed postavljenog pritiska, a sila trenja na dodirnoj površini stvara površinu plastične deformacije.

3 Surface self-nano tehnologija zasnovana na visokoenergetskom brizganju

Tehnologija Shot Peening je vrlo česta u industrijskoj proizvodnji, uglavnom lansiranjem velikog broja projektila velike brzine koji pogađaju površinu materijala, uzrokujući plastičnu deformaciju i mijenjajući unutarnje naprezanje površine kako bi se poboljšale površinske osobine materijala. materijal.

4 Surface self-nano tehnologija zasnovana na ultrazvučnom udaru

Tehnologija ultrazvučnog udara (također poznata kao ultrazvučno brizganje) koristi ultrazvučne talase koji se prenose do udarnog terminala preko međumehanizma (projektil, udarna glava ili udarna igla mogu se koristiti kao udarni terminal). Veliko udarno opterećenje će uzrokovati lomljenje površinskih zrna metalnog materijala, što će rezultirati dislokacijama velike gustine, čime se ostvaruje nanizacija površine materijala.

5 Površinska self-nano tehnologija zasnovana na bombardovanju supersoničnim česticama

Metoda bombardiranja nadzvučnim česticama koristi princip dvofaznog strujanja gas-čvrsta materija. Nadzvučni protok vazduha pokreće veliki broj tvrdih čestica da bombarduju površinu materijala. Velika kinetička energija u kombinaciji s ponovljenim bombardiranjem uzrokuje da se površina materijala podvrgne ozbiljnoj plastičnoj deformaciji i kontinuirano rafinira zrno do reda nanometara.

6 Surface self-nano tehnologija zasnovana na laserskom udaru

Tehnologija laserskog udara (također poznata kao tehnologija laserskog mjenjanja) koristi laserske impulse velike snage za osvjetljavanje površine materijala. Eksplozija plazme nastala zagrijavanjem i isparavanjem upijajućeg sloja na površini materijala će proizvesti udarni val visokog pritiska na površini materijala, koji djeluje na površinu materijala i stvara zaostalo naprezanje u njoj.

7 Outlook

1. Površinski nanosloj dobijen površinskom samonanizacijom je relativno tanak, sa debljinom manjom od nekoliko stotina mikrona, što nije dovoljno značajno da poboljša ukupne performanse materijala. Sveobuhvatan uticaj dubokih površinskih nanostrukturnih slojeva na svojstva legura titanijuma može se proučavati u budućnosti.

2. Druge tehnologije površinskog ojačanja, kao što su površinski premaz i površinsko taloženje, mogu se integrisati sa samonanohemijskim procesima za razvoj hibridnih nanohemijskih tehnologija za poboljšanje efikasnosti obrade i optimizaciju svojstava materijala.

3. U ovoj fazi postoji relativno malo simulacijskih studija o samonanizaciji površina legure titanijuma, tako da se može integrisati sa mehanikom, naukom o materijalima i drugim disciplinama kako bi se uspostavila korespondencija između relevantnih parametara procesa i gradijenata nanostrukture putem simulacionih modela do usmjeravaju razvoj inženjerske prakse.

4. Titanijumska legura se široko koristi u avio-motorima. Veoma je važno proučiti njegovo ponašanje na zamor, habanje i koroziju u složenim radnim uslovima kao što su visoka temperatura, visoki pritisak, vibracije itd., a potrebno je i dublje površinsko nano istraživanje.