【钛材料讯】1 基于表面机械研磨的表面自纳米化技术

  表面机械研磨法是最早被应用于材料表面纳米化的方法。通过振动器驱动在密闭容器中的弹丸做高速振动，并使弹丸以不同角度撞击顶部试样，随着撞击次数的累计，材料表面产生的塑性变形促使晶粒逐渐细化。

2 基于表面机械碾磨的表面自纳米化技术

  表面机械碾磨法是由Liu等研究出的新型金属表面自纳米化技术。圆柱形试样以v1的速度相对与半球形WC/Co刀具旋转，刀具以v2的速度沿代加工试样轴向运动，刀具尖端在预设压力的作用下与试样表面接触，接触面的摩擦力产生了塑性变形区域。

3 基于高能喷丸的表面自纳米化技术

  喷丸技术在工业生产中十分常见，主要通过发射大量高速弹丸冲击材料表面，使其产生塑性变形、改变表层内应力以提高材料的表面性能。

4 基于超声冲击的表面自纳米化技术

  超声冲击技术（也称超声喷丸）是借助超声波经中间机构传递至冲击终端(可用弹丸、冲击头或者撞针做冲击终端)，巨大的冲击载荷，会促使金属材料表层晶粒破碎，产生高密度位错，从而实现材料表面的纳米化。

5 基于超音速微粒轰击的表面自纳米化技术

  超音速微粒轰击法利用了气-固双相流原理，超音速气流带动大量硬质微粒轰击材料表面，极大的动能加上重复轰击，使材料表面发生剧塑性变形，并不断细化晶粒至纳米量级。

6 基于激光冲击的表面自纳米化技术

  激光冲击技术（又称激光喷丸技术）用大功率激光脉冲照射材料表面，材料表面的吸收层受热汽化产生的等离子体爆炸，会在材料表面产生高压冲击波，作用于材料表层并在其中产生残余应力。

7 展望

  1、通过表面自纳米化所获得的表面纳米层较薄，厚度在数百微米以内，对材料整体性能提升不够显著，后续可以研究深表面纳米结构层对钛合金性能的综合影响。

  2、可以将其他如表面涂层、表面沉积等表面强化技术与自纳米化工艺相融合，发展混合纳米化技术，提高处理效率、优化材料性能。

  3、现阶段针对钛合金表面自纳米化的模拟仿真研究较少，因此可与力学、材料学等多学科融合，通过仿真模型建立相关工艺参数与纳米结构梯度的对应关系，指导工程实践发展。

  4、钛合金在航空发动机中被广泛应用，研究其在高温、高压、振动等复杂工况下的疲劳、磨损与腐蚀行为十分重要， 需要进行更为深入的表面纳米化研究。