近日，中山大学曹发和教授团队利用超声波喷丸强化（USSP）法在Ni20Cr二元合金中制造梯度纳米结构，使合金表层形成了高密度的纳米孪晶、低角晶界（LAGBs）和位错，提高了镍铬合金的机械性能和耐腐蚀性。

镍合金因其较高的机械性能、优异的耐腐蚀性和高温抗氧化性被广泛应用于大型化工、海洋和航空航天领域，在合金的基体表面添加保护涂层可进一步提高镍合金的强度和耐腐蚀性。经过USSP处理后的Ni20Cr合金表面形成了更高含量的Ni20Cr和更薄的钝化膜，使其具有优异耐腐蚀性。在纳米孪晶和低角晶界的协同作用下，提高了Ni20Cr合金的机械性能。经测试分析，处理后表面的维氏硬度提高了160%，达到400HV，屈服强度提高了50%，达到301MPa，均匀伸长率保持在46%的高值。

编者按：一般来说，金属的晶粒越细，其机械性能越好。这是因为晶粒越细，晶界增加，阻碍位错运动加剧，金属抵抗塑性变形的能力越大。受到外力作用时，塑性变形可分散在更多的晶粒内进行，塑性变形较均匀，应力集中较小。该研究揭示了Ni20Cr合金的梯度纳米结构、表面硬度、强度、延展性和腐蚀性能之间的关系，对金属材料的防腐蚀研究具有指导意义。