近日，中山大學曹發和教授團隊利用超聲波噴丸強化（USSP）法在Ni20Cr二元合金中制造梯度納米結構，使合金表層形成了高密度的納米孿晶、低角晶界（LAGBs）和位錯，提高了鎳鉻合金的機械性能和耐腐蝕性。

鎳合金因其較高的機械性能、優異的耐腐蝕性和高溫抗氧化性被廣泛應用于大型化工、海洋和航空航天領域，在合金的基體表面添加保護涂層可進一步提高鎳合金的強度和耐腐蝕性。經過USSP處理后的Ni20Cr合金表面形成了更高含量的Ni20Cr和更薄的鈍化膜，使其具有優異耐腐蝕性。在納米孿晶和低角晶界的協同作用下，提高了Ni20Cr合金的機械性能。經測試分析，處理后表面的維氏硬度提高了160%，達到400HV，屈服強度提高了50%，達到301MPa，均勻伸長率保持在46%的高值。

編者按：一般來說，金屬的晶粒越細，其機械性能越好。這是因為晶粒越細，晶界增加，阻礙位錯運動加劇，金屬抵抗塑性變形的能力越大。受到外力作用時，塑性變形可分散在更多的晶粒內進行，塑性變形較均勻，應力集中較小。該研究揭示了Ni20Cr合金的梯度納米結構、表面硬度、強度、延展性和腐蝕性能之間的關系，對金屬材料的防腐蝕研究具有指導意義。