仲照旭 王斯妮

摘  要：近年来，随着工业技术的飞速发展，人们在实际应用中对金属材料的性能提出了更高的要求。然而，在大多数情况下，随着金属材料强度的增加，塑性、韧性和抗疲劳性能趋于下降。在实际应用中，材料失效主要发生在表面或表面以下，直接影响构件的使用寿命。

关键词：金属材料;表面强化技术;应用展望

1基体与涂层的结合机理

1.1覆层界面的结合力

包层材料与基体材料之间的结合强度可由主价键力或次价键力组合而成，在某些情况下还可由氢键力、界面静电力和机械力组合而成。当两种物质的分子或原子离引力场足够近时，因为主价键力或次价键力的效果，会发生吸附引力。主价键力构成化学吸附招引，物理吸附由次价键力构成。主价键力的强度一般在0.1-0.3nm之间，而次价键力的强度通常小于1nm。

主价键的键能高于主价键。氢键的键能介于两者之间。

包层材料与基体之间要取得杰出的结合强度，即有必要构成化学键连接，则分子有必要有足够的能量跳过必定的能垒，接近主价键的效果间隔。此外，元素之间有必要有化学活性，原子键不该饱满。

在不同的涂层技能中，涂层分子（原子）与基体之间必定间隔处被相应能量源供给的能量围住，从而取得相应的吸附招引力。例如，堆焊是将熔覆材料与基体的接触面加热到熔融状况，直到接近原子间的反响间隔，构成具有高结合强度的金属键合。在熔合过程中，虽然基体表面没有熔化，但熔覆层与基体界面之间有足够的时间和能量分散，构成以化学键为主的冶金结合。……