Нанокристаллизация металлических поверхностей методами интенсивной пластической деформации (обзор)

Abstract

Цель настоящего обзора заключается в рассмотрении основных направлений модификации структуры и свойств металлических поверхностей путем интенсивной пластической деформации, приводящей к формированию наноструктурного состояния в поверхностной области. Рассмотрены результаты исследований изменения структуры и свойств поверхностных слоев, как чистых металлов, так и различных сплавов после таких способов интенсивной механической обработки, как вибрационный наклеп шариками, пескоструйная обработка, обработка металлической щеткой, многократная прокатка, трение, ультразвуковая ударная обработка. Особое внимание в обзоре уделяется также механизмам формирования наноструктурного состояния по глубине модифицированного поверхностного слоя в результате таких обработок.

Мета цього огляду полягає в розгляді основних напрямків модифікації структури і властивостей металевих поверхонь шляхом інтенсивної пластичної деформації, що призводить до формування наноструктурного стану в поверхневих шарах. Були розглянуті результати досліджень зміни структури і властивостей поверхні як чистих металів, так і різних сплавів після таких способів інтенсивної механічної обробки, як вібраційний наклеп кульками, піскоструминна обробка, обробка металевою щіткою, багаторазове плющення, тертя, ультразвукова ударна обробка. Особлива увага в огляді надається також механізмам формування наноструктурного стану по глибині модифікованого поверхневого шару в результаті таких обробок.

The paper reviews the principal paths of modification of the structure and properties of the metallic surfaces by the intense plastic deformation leading to the formation of nanostructure states in the near-surface region. The outcomes of investigations of modified structure and properties of surface layers are considered for both pure metals and different alloys after such ways of intense machining treatment as a vibrational cold-work hardening by globules, sandblasting, processing by the metal hog, repeated rolling, friction, ultrasonic impact processing. The special attention is also given to mechanisms of fabrication of nanoscale structures in depth of modified surface layer as a result of such processings.