在超细晶金属中，位错滑移的进行相比粗晶中会较为困难。一方面，材料中的纳米级晶粒会使位错滑移受到一定程度上的抑制，但是却可以使晶界发生滑移现象，不过在发生强烈塑形变形时，晶界密度并不能够支持塑形应变。另一方面，塑性变形会引发高密度的位错或者晶格畸变，这样就会造成位错塞积，从而严重阻碍位错滑移。如此一来，当梯度纳米结构材料处于拉伸过程中时，颈缩有可能在屈服和一个非常小的均匀延伸之后迅速出现，这将显著地制约其在工业上的应用[15]。

对于梯度纳米结构，其拉伸塑形与粗晶基体有着很大的关系，一些研究表明[16],当组织中产生应变硬化现象时，而且是由非均匀的微观结构引起的时候，材料在拉伸过程中会产生一个稳定的塑性变形。此外，卢科等人还提出，粗晶基体可以抑制纳米结构表面层局部发生应变现象[7]。由于梯度纳米结构具有十分特殊的变形机制，在拉伸过程中，样品从表面到内部的硬度梯度会减小，直到拉伸变量足够大而使得硬度梯度完全消失[17]。根据Wu等人[18]的研究成果，梯度纳米结构在单向拉伸时会产生额外的加工硬化，从而使加工硬化率上升，并让材料的拉伸塑性得到了提高。

1。5  梯度纳米结构316L不锈钢的研究现状

1。6  本课题研究的主要内容

本课题中，为了获得梯度纳米结构316L不锈钢，我们采用旋转加速喷丸法（RASP）并用不同的参数对样品进行表面纳米化处理，之后通过金相观察样品的梯度结构，了解表层和内部的微观结构。接着我们对样品进行了硬度测试来观察它是否和理论上表现的一样，即具备纳米梯度结构的样品硬度会随着表面距芯部的距离改变而在空间上呈现梯度变化。另外，我们还对表面纳米化后样品的拉伸性能进行了分析，讨论其强度与塑性的改变。来;自]优Y尔E论L文W网www.youerw.com +QQ752018766-

2  实验部分

2。1  实验材料

在本次实验中，我们采用的原料是316L不锈钢，它是一种性能优良的奥氏体不锈钢，其各项化学成分含量如表1所示。在样品的前期处理过程中，最重要的步骤是对316L不锈钢原始样品进行表面纳米化处理，在这里我们采用旋转加速喷丸法（RASP）来制备纳米结构表层，将样品表面的粗晶粒细化至纳米量级。