티타늄 및 티타늄합금 표면자체나노기술 연구현황

티타늄 및 티타늄합금 표면자체나노기술 연구현황

1 표면 기계 연마 기반의 표면 자기나노 기술

표면 기계적 연삭 방법은 재료의 표면을 나노화하는 데 사용되는 가장 초기의 방법입니다. 밀폐 용기의 발사체는 진동기에 의해 구동되어 고속으로 진동하고 발사체는 다른 각도에서 상단 샘플을 때립니다. 충격 횟수가 누적됨에 따라 재료 표면의 소성 변형으로 인해 입자가 점차 미세해집니다.

2 표면 메커니컬 밀링 기반의 표면 셀프나노 기술

표면 기계 밀링 방법은 Liu 등이 개발한 새로운 유형의 금속 표면 자체 나노 기술입니다. 원통형 샘플은 반구형 WC/Co 도구에 비해 v1의 속도로 회전하고 도구는 처리된 샘플을 따라 축 방향으로 이동합니다. v2의 속도. 도구의 끝은 미리 설정된 압력의 작용하에 샘플 표면과 접촉하고 접촉 표면의 마찰력은 소성 변형 영역을 생성합니다.

3 고에너지 숏 피닝 기반의 표면 셀프나노 기술

Shot Peening 기술은 산업 생산에서 매우 일반적입니다. 주로 재료 표면에 많은 수의 고속 발사체를 발사하여 소성 변형을 일으키고 표면의 내부 응력을 변경하여 표면 특성을 향상시킵니다. 재료.

4 초음파 충격에 기반한 표면 자기나노 기술

초음파 충격 기술(초음파 샷 피닝이라고도 함)은 초음파를 사용하여 중간 메커니즘(발사체, 충격 헤드 또는 발사 핀을 충격 단자로 사용할 수 있음)을 통해 충격 단자로 전송합니다. 큰 충격 하중으로 인해 금속 재료의 표면 입자가 파손되어 고밀도 전위가 발생하여 재료 표면의 나노화를 실현합니다.

5 초음속입자폭격 기반의 표면자체나노기술

초음속 입자 충격 방법은 기체-고체 이중상 흐름의 원리를 사용합니다. 초음속 공기 흐름은 많은 수의 단단한 입자를 구동하여 재료 표면을 폭격합니다. 반복되는 충돌과 결합된 큰 운동 에너지는 재료의 표면을 심한 소성 변형을 일으키고 입자를 나노미터 단위로 지속적으로 미세화합니다.

6 레이저 충격에 기반한 표면 자기나노 기술

레이저 임팩트 기술(레이저 샷 피닝 기술이라고도 함)은 고출력 레이저 펄스를 사용하여 재료 표면을 비춥니다. 재료 표면의 흡수층의 가열 및 기화에 의해 발생하는 플라즈마 폭발은 재료 표면에 고압 충격파를 생성하여 재료 표면에 작용하여 내부에 잔류 응력을 발생시킵니다.

7 전망

1. 표면 자기 나노화에 의해 얻어진 표면 나노층은 상대적으로 얇아서 수백 미크론 미만의 두께로 재료의 전반적인 성능을 향상시키기에 충분하지 않습니다. 티타늄 합금의 특성에 대한 깊은 표면 나노 구조 층의 포괄적인 영향은 미래에 연구될 수 있습니다.

2. 표면 코팅 및 표면 증착과 같은 다른 표면 강화 기술은 자체 나노 화학 공정과 통합되어 공정 효율성을 향상시키고 재료 특성을 최적화하는 하이브리드 나노 화학 기술을 개발할 수 있습니다.

3. 이 단계에서는 티타늄 합금 표면의 자기 나노화에 대한 시뮬레이션 연구가 상대적으로 적기 때문에 역학, 재료 과학 및 기타 분야와 통합하여 시뮬레이션 모델을 통해 관련 공정 매개변수와 나노구조 기울기 사이의 대응 관계를 확립할 수 있습니다. 엔지니어링 실습의 개발을 안내합니다.

4. 티타늄 합금은 항공 엔진에 널리 사용됩니다. 고온, 고압, 진동 등 복잡한 작업 조건에서 피로, 마모 및 부식 거동을 연구하는 것이 매우 중요하며 보다 심층적인 표면 나노 연구가 필요합니다.