超声纳米表面改性对316L不锈钢耐磨性能的影响

摘要

为了改善316L奥氏体不锈钢的耐磨性能,采用超声纳米表面改性(UNSM)方法,在材料表面制备梯度纳米结构(GNS)表层。利用硬度计、微纳米力学测试系统、高速X-射线残余应力分析仪和扫描电镜等对试样表层的硬度、残余应力和显微组织进行表征,研究了不同层深梯度纳米结构表层的耐磨性能。结果表明:经过UNSM处理后,316L不锈钢的表面存在晶粒细化;梯度纳米结构表层的厚度随着UNSM处理次数的增加而增加;与未处理样品相比,UNSM处理4次后,试样表面残余应力从-413 MPa达到-1193 MPa,表面显微硬度从306 HV_(0.2)增加到405 HV_(0.2);UNSM处理3次时样品摩擦系数最小。研究表明,超声纳米表面改性能显著改善316L不锈钢的表面性能,降低摩擦系数。