一种金属材料激光喷丸纳米复合表面处理方法

摘要

本发明公开了一种金属材料激光喷丸纳米复合表面处理方法，涉及材料表面改性技术。其主要步骤为：1)将金属材料待加工表面进行预处理；2)在预处理的待加工表面上进行微造型，加工出微沟槽；3)将纳米陶瓷粉末预注入微沟槽中，并在待加工表面上覆盖一薄层金属；4)将吸收层和约束层设置在薄层金属表面；5)将金属材料待加工表面进行激光喷丸处理，获得纳米颗粒增强的复合表面。本发明能够制备出纳米颗粒均匀分布、表面层晶粒细小的纳米颗粒增强复合表面，有效提高金属材料表面性能。本发明工艺过程简单，易操作，适合于大规模批量化生产。

主权项

一种金属材料激光喷丸纳米复合表面处理方法，其特征在于，结合激光喷丸与纳米材料的优势，采用表面微造型与激光喷丸相结合的预注式激光喷丸方法处理金属材料表面，通过激光诱导的超高压冲击力使预注入微沟槽的纳米陶瓷颗粒在微沟槽与覆盖薄层金属的联动约束下嵌入微沟槽底部和两侧壁的基体金属及覆盖的薄层金属中，同时使上表面覆盖的薄层金属在强塑性变形驱动下冷焊到金属材料表面，最终获得表面晶粒细小、纳米陶瓷颗粒分布均匀、残余压应力高而深、厚度大的复合表面；具体步骤为：A) 将金属材料待加工表面进行打磨、抛光、清洗和干燥预处理；B) 在预处理的待加工表面上进行微造型，加工出微沟槽；C) 将纳米陶瓷粉末预注入微沟槽中，并在待加工表面上覆盖一薄层金属；D) 将吸收层和约束层设置在薄层金属表面；E) 将金属材料待加工表面进行激光喷丸处理，获得纳米颗粒增强的复合表面。