李宁 夏伟 赵婧 李风雷

(华南理工大学 机械与汽车工程学院，广东 广州 510640)

纳米材料因其独特的物理、化学和机械性能而具有广阔的应用前景.表面自纳米化技术(SSNC)是一种通过持续的剧烈塑性变形来细化表层晶粒从而获得纳米晶的方法.由于零部件的失效(如磨损、断裂、腐蚀等)往往发生在材料表面上，而表面纳米化(SNC)可以大幅提高材料表层的使用性能，因此受到学者的广泛关注.目前，国内外已经提出了多种表面自纳米化方法，如表面机械碾磨处理(SMAT)［1］利用高速喷丸连续打击表面来获得纳米表层;超声表面滚压(USRP)［2］则采用超声波辅助振动来提高表层塑性变形程度;表面机械研磨(SMGT)［3］通过增大车削刀头半径，在材料表层制备出具有优异性能的梯度纳米结构.实际上，通过增大滚压力、增加滚压次数等方法，同样可以累积足够的表面塑性变形量，从而制备出表层梯度纳米/超细晶结构.

纳米/超细晶材料在经过表面纳米化处理后的耐腐蚀性能，与原材料相比会出现明显的差异.这种差异既来源于工艺方法所导致的晶粒尺寸及微观结构、材料表面质量和表层受力状态的不同，又与材料在制备过程中化学成分和组织形态的转变有关.Pu等［4］对低温滚压(SPB)制备的纳米超细晶镁合金的研究发现，晶粒细化和强织构取向可以大幅提高耐腐蚀性能.李瑛等［5］对高能喷丸(HESP)制备的纳米低碳钢的研究表明，材料表面粗糙度增加，而晶粒尺寸减小和……