[发明专利]一种利用滚压变形制备金属材料表面梯度纳米层的方法

权利要求书

1.利用滚压变形制备金属材料表面梯度纳米层的方法，其特征在于，包括：

将金属材料样品夹持于夹具上，并将夹具固定于旋转工作台上；采用液压系统驱动压头底座使镶嵌于压头底座上的滚针压入金属材料样品表面并对滚针施加压力；采用动力设备驱动工作台旋转从而带动金属材料样品旋转，滚针在金属材料样品表面滚压使金属材料样品表面产生强烈塑性变形，从而在金属材料样品表面形成梯度纳米晶层；所述的滚针材料硬度大于金属材料样品硬度。

2.如权利要求1所述的利用滚压变形制备金属材料表面梯度纳米层的方法，其特征在于：

所述的液压系统包括液压机、动力系统和电气控制系统，动力系统用来给液压机提供动力，电气控制系统用来控制液压机的运行与停止，液压机用来直接给滚针施加压力。

3.如权利要求2所述的利用滚压变形制备金属材料表面梯度纳米层的方法，其特征在于：

所述的液压机包括下板、滑块、若干立柱、上板和主缸，若干立柱底端安装于下板上，其顶端固定于上板上；主缸安装于上板中央，其下端装设有滑块，压头底座固定于滑动下端，滑块穿过若干立柱并可沿立柱滑动从而带动压头底座移动。

4.如权利要求3所述的利用滚压变形制备金属材料表面梯度纳米层的方法，其特征在于：

所述的旋转工作台位于压头底座下方，且旋转工作台和下板均固定于一底座上。

5.如权利要求2所述的利用滚压变形制备金属材料表面梯度纳米层的方法，其特征在于：

所述的动力系统包括压力调节阀、油箱和油泵机电组，油箱和油泵机电组连通，压力调节阀用来调节油泵机电组产生的压力值。

6.如权利要求1所述的利用滚压变形制备金属材料表面梯度纳米层的方法，其特征在于：

所述的滚针为圆柱形，其长轴方向垂直于压头底座，并可绕其长轴旋转。

7.如权利要求1所述的利用滚压变形制备金属材料表面梯度纳米层的方法，其特征在于：

所述的滚针分布于以压头底座中心为圆心的若干同心圆圆周上。

8.如权利要求1所述的利用滚压变形制备金属材料表面梯度纳米层的方法，其特征在于：

滚针在室温条件或低于室温条件下对金属材料样品表面进行滚压。

9.如权利要求8所述的利用滚压变形制备金属材料表面梯度纳米层的方法，其特征在于：

所述的滚针在低于室温条件下对金属材料样品表面进行滚压，具体为：

在金属材料样品表面滚压前或/和滚压中采用液氮浸泡金属材料样品。