[发明专利]一种基于仿生结构的表层梯度合金钢材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种基于仿生结构的表层梯度合金钢材料的制备方法，包括表面预处理、预热处理、大应力应变剧烈冲击形变处理和回复处理。本发明利用大应力应变剧烈冲击形变方法，选取合适工艺参数，使合金钢材料表层形成微纳梯度显微组织结构，从最表层至心部，晶粒尺寸、碳化物含量、固溶度、合金元素含量呈逐渐变化，过度连续、梯度均匀，没有明显界面层，也不出现开裂和剥落等缺陷。梯度层的厚度不低于300μm，且在梯度层内合金化和固溶度程度较高，梯度层表现出良好强韧性、耐磨性、耐腐蚀性、耐热性、抗氧化性。大应力应变冲击形变设备可手持操作，也可结合自动化设备进行自动化操作，对金属试件尺寸没有限制，其工艺简单，生产安全，成本低廉。

主权项

一种基于仿生结构的表层梯度合金钢材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤a、表面预处理：对试件表面进行砂纸粗磨、细磨、抛光、稀硝酸/盐酸浸蚀，酒精清洗，晾干；步骤b、大应力应变剧烈冲击形变处理：使用冲击装置将试件进行连续冲击处理，所述冲击频率为20~80次/秒，冲击能为1~3J，冲击端移动速率为1~5s，冲击端曲率半径为1~4mm，冲击时间为5~30min；步骤c、回复处理：将步骤b中经过冲击处理的试件置于真空退火炉中回复处理，真空退火炉内的温度为400~600℃，保温3~12小时。