高能弹丸轰击诱导金属表面纳米化设备研制

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1、分类号密级ＵＤＣ＾＿南ｆ犬學ＮＡＮＪＮＧＶＥＲＳＴＹＯＦＣＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＵＮＩＩＳＩ领士学位论文高能弹丸轰击诱导金属表面纳米化设备研制（题名和副题名）孔震（作者姓名）指导卿姓名张庆副教授学位类别工学领士学科名称机械制造及其自动化研究方向先进加工工艺及装备论文提交时间２０１５．０１注１：注明《国际十进分类法ＵＤＣ》的类号。声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论

2、文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料一。与我同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。研究生签名：ｉｒ年）月日学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。研究生签名：：２＾％

3、年５月曰硕士学位论文高能弹丸轰击诱导金属表面纳米化设备研制摘要表面纳米化是通过釆取特定的方法在金属材料的表面加工生成出具有特殊性能的纳米层，使其表面产生纳米化的效果，那么就可以延长金属材料的使用寿命，提高各种机械性能。表面自身纳米化是当金属表面受到重复的不平衡性载荷的刺激，表层的晶体结构会产生剧烈的塑性变形，材料中原有的粗大晶粒发生超微细化并达到纳米量级。课题中利用高能弹丸轰击诱导金属表面纳米化的方法简单可靠，能使弹丸获得超一高能量，提高纳米化效率，可以在金属表面制得层较厚的分

4、布均勻的纳米层，其机械性能足以达到目标要求，设备成本低，能够应用于研究或生产当中。课题在满足目标要求的基础上，完成高能弹丸轰击诱导金属表面纳米化设备的研制，包括理论分析计算，建立纳米化设备各零件的三维模型，然后进行虚拟装配，对纳米化设备重要零部件进行有限元分析，验证设计的合理性，根据二维工程图加工出实物零件并完成装配。表面纳米化设备样机加工装配完成后，为确保样机能够实现所要求的功能特征，需要对整机和重要零部件进行调试以及部分性能测试。在对不同材料的工件试样进行了不同参数下的高能弹丸轰击诱导

5、表面纳米化的实验之后，配合运用粗糙度仪、显微硬度仪对工件的粗糙度、硬度进行测试，利用金相分析－（０Ｍ）、Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）技术及透射电镜（ＴＥＭ）分析工件试样表面纳米化的显微结构特征。结果表明，经过高能弹丸轰击诱导金属表面纳米化的处理，可以在试样表面制备出厚度约为５０ｍｎ、晶粒尺寸为ｌＯｎｍ左右的纳米层，为表面纳米化的研究奠定了基础。关键词：表面纳米化，高能弹丸轰击，样机ＩＡｂｓｔｒａｃｔ硕士学位论文ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｃｏｎｃｅｐｔｏｆｓｕｒｆａｃｅｃｒｙｓｔａ

6、ｌｌｉｚａｔｉｏｎｉｓｒｏｃｅｓｓａｎａｎｏｌａｅｒｗｉｔｈｓｅｃｉａｌｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｐｙｐｐｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｍｅｔａｌｍａｔｅｒｉａｌｓｂａｄｏｔｉｎｇｓｅｃｉｆｉｃｍｅｔｈｏｄｓｔｏｅｘｔｅｎｄｔｈｅｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅｏｆｙｐｐ，ｍｅｔａｌｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄｉｍｐｒｏｖｅａｌｌｋｉｎｄｓｏｆｍｅｃｈａｎｉｃａｌｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．Ｓｕｒｆａｃｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｉｓｐｗｈｅｎｍｅｔａｌｓｕｒｆ

7、ａｃｅｉｓｓｔｉｍｕｌａｔｅｄｂｙｔｈｅｒｅｐｅａｔｅｄａｎｄｕｎｂａｌａｎｃｅｌｏａｄ，ｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃａｎｒｏｄｕｃｅｓｅｖｅｒｅｌａｓｔｉｃｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｔｈｅｓｉｚｅｏｆｂｕｌｋｒａｉｎａｃｈｉｅｖｅｎａｎｏｍｅｔｅｒｐｐｙｇｌｅｖｅｌ．Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｕｓｉｎｇｈｉｈｅｎｅｒｒｏｅｃｔｉｌｅｂｏｍｂａｒｄｔｏｉｎｄｕｃｅｎａｎｏｌａｅｒｏｎｔｈｅｍｅｔａｌｇ

8、ｇｙｐｊｙｓｕｒｆａｃｅ－ｖｉｓｓｉｍｌｅａｎｄｒｅｌｉａｂｌｅｔｈｅｒｏｅｃｔｉｌｅｃａｎｅｔｕｌｔｒａｈｉｈｅｎｅｒｔｏｉｍｐｒｏｅｔｈｅｐ，ｐｊｇｇｇｙｅｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｎａｎｏａｎｄｍａｋｅａｔｈｉｃｋａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｕｎｉｆｏｒｍｎａｎｏｌａｅｒｏｎｔｈｅｍｅｔａｌ