[发明专利]一种预测金属材料表面强化后硬化层深度的方法

权利要求书

1.一种预测金属材料表面强化后硬化层深度的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

(1)建立待测金属材料表面硬化层深度预测模型，该模型如公式(4)所示：

λ＝Ce^bn (4)；

公式(4)中，λ为硬化层深度；C和b为与待测材料相关的参数，n为加工硬化指数；

(2)先对待测金属材料进行微观组织调控，获取至少两种具有不同微观组织的样品，再获得材料加工硬化指数；然后进行表面强化处理，获得材料硬化层深度；根据所得加工硬化指数和硬化层深度求解出金属材料表面硬化层深度预测模型中的参数C和b；具体按照如下步骤(a)-(d)求解待测金属材料表面硬化层深度预测模型中的参数C和b：

(a)对待测金属材料分别采用不同的微观组织调控方式，以获得至少两种具有不同微观组织和强韧性的金属材料样品；

(b)通过拉伸试验获取步骤(a)所得样品的工程应变-应力曲线；根据工程应变-应力曲线绘制真应变-应力曲线，计算加工硬化率，并使用Considère准则求解样品的加工硬化指数；

(c)对经步骤(b)变形处理后的样品进行相同的表面强化处理工艺，表面强化处理后的样品进行显微硬度测试，获取样品表层硬度分布，并统计出硬化层深度；

(d)将步骤(b)所得不同样品的加工硬化指数和步骤(c)获取的相应样品的硬化层深度代入公式λ＝Ce^bn中，求解出参数C和b；

(3)对待测金属材料进行微观组织调控后，通过拉伸试验获得加工硬化指数；

(4)对经步骤(3)进行微观组织调控后的材料进行表面强化处理后，将步骤(3)所得加工硬化指数代入公式(4)，即预测出待测金属材料经表面强化处理后的硬化层深度。

2.根据权利要求1所述的预测金属材料表面强化后硬化层深度的方法，其特征在于：步骤(a)中，所述微观组织调控方法为变形处理和/或热处理工艺。

3.根据权利要求1所述的预测金属材料表面强化后硬化层深度的方法，其特征在于：步骤(c)中，所述表面强化处理工艺为表面旋压强化处理或喷丸处理。

4.根据权利要求3所述的预测金属材料表面强化后硬化层深度的方法，其特征在于：步骤(4)和步骤(c)中所采用的表面强化处理工艺相同。