針對M50 軸承鋼表面強化需求，武漢理工大學團隊采用超聲噴丸強化（USP）首次實現(xiàn)了表面梯度納米結構M50 軸承鋼的制備，并研究了梯度結構尺寸細化的過程及其強化機制。

相關論文以Understanding the nanostructure evolution and the mechanical strengthening of the M50bearingsteelduring ultrasonicshotpeening為題發(fā)表在MaterialsScience&EngineeringA上。

TEM 結果表明，M50軸承鋼中板條馬氏體的厚度已細化至10 nm。極細的納米結構M50 馬氏體顯著提高了納米級的力學性能。納米壓痕測試表明，納米結構M50 的硬度為12.43 GPa，比原樣基體材料的硬度9.03 GPa 高38%。此外，研究了USP過程中 M50 的微觀結構演變，并揭示了M50 的晶粒細化機制。EBSD 表征結果證實了低角度晶界向高角度晶界的轉變以及等軸超細晶粒的形成。觀察到晶粒細化過程中M50中碳化物的分解。這表明除了C 的擴散外，碳化物的分解還受到碳化物形成元素的影響。而碳化物的細化和馬氏體基體較高的硬度可以減緩白蝕裂紋(WECs)的形成。

這項工作加深了目前對USP 過程中M50 軸承鋼晶粒細化及其納米級強化機制的理解，而較深的梯度納米結構層也有利于后續(xù)的表面機加工。