一种具有双梯度的竹节式纳米结构金属材料及其制备方法

摘要

本发明为一种具有双梯度的竹节式纳米结构金属材料及其制备方法。包括如下步骤：(1)通过整体表面机械碾磨和同步离子渗氮，完成整个回转件表面的梯度变形，在回转件的表面制备出均匀纳米晶层，氮元素扩散材料形成表面成分含量高，芯部成分含量低的梯度分布；(2)对步骤(1)得到的回转件进行局部表面机械碾磨和同步离子渗氮，在回转件表面得到多个厚度为表面纳米晶层厚度1.5‑3倍的环状竹节式纳米晶层。本发明采用表面机械碾磨或者碾压结合离子渗氮，调控金属的微观组织结构和成分，可显著提高金属材料的力学性能；整个过程产生的宏观变形量小，适用范围广，可操作性强；涉及的加工工艺简单，安全系数高。