金属材料表面强化技术应用现状与展望

付庆琳，吴安如，杜文豪，郭伟健

（湖南工程学院 汽车动力与传动系统湖南省重点实验室，湘潭 411104）

0 引言

近年来，随着工业技术的迅速发展，对于实际应用中的金属材料，人们对其性能有了更高的要求，然而在大多数情况下，随着金属材料强度的增加，塑性、韧性和耐疲劳性趋于降低.在实际应用中，材料的失效主要发生在表面或表面以下，直接影响到组件的使用寿命.有统计数据表明，服役过程中零件表面失效占大多数，包括疲劳裂纹的萌生与扩展、应力腐蚀、表层磨损等，这种失效多发生或萌生于零件的表层或次表层，例如裂纹在表面萌生并向内扩展导致零件断裂失效［1］.由于零件的表面性能与其内部性能之间存在一定差异，而金属材料的表面增强技术可以更好地解决这一差异，如果以某种方式改善材料的表面性能，则可以充分获得金属材料的潜力.本文将从涂层与基体结合力方面对应用较为广泛、发展前景良好的表面涂敷技术现状进行综述，并对其存在的问题及解决途径进行展望.

1 基体与涂层的结合机理

金属材料表面强化技术是通过表面涂敷、表面改性、表面处理以及它们的组合来获得所需表面性能.在表面强化技术的理论研究中，研究涂层的形成以及与基体结合的机理是非常重要的.由于涂层的结合强度和效果直接取决于涂层的形成过程以及涂层与基材的界面行为，因此需要进行深入的研究，以优……