利用超声高能机械加工处理工艺在40Cr钢表面制备了纳米晶表面层.采用SEM,TEM和纳米压痕技术等分析了表面纳米晶层的组织结构与力学性能.实验结果表明,表面是由分布均匀的纳米级铁素体和纳米级渗碳体晶粒构成的复合纳米结构,过渡区由纳米级的渗碳体晶粒和粗晶铁素体晶粒构成.表面平均晶粒尺寸为3nm.随着深度的增加,晶粒尺寸逐渐增大.表面硬度高达8GPa,为基体硬度的3倍,随着深度的增加,硬度迅速降低.表面层弹性模量为252GPa,与基体十分接近.
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