[實用新型]一種金屬材料表面強變形晶粒細化機械裝置

有效

• 申請號: 201320650039.9
• 申請日: 2013-10-14
• 公開（公告）號: CN203639515U
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 韓寶軍;何瓊;彭光懷;方玲
• 申請（專利權）人: 贛南師范學院
• 主分類號: C21D7/04
• 分類號: C21D7/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及金屬表面處理技術，特別提供了一種金屬材料表面強變形晶粒細化機械裝置。

背景技術

一般情況下，金屬材料的失效大多數發生在材料表面，表面性能好壞直接影響其綜合性能指標。將常規金屬材料進行表面強變形晶粒細化，利用細晶材料的優異性能來改善材料的表面結構性能，如抗疲勞性、耐腐蝕性和耐摩性等，從而提高材料的綜合性能及服役行為。

表面強變形晶粒細化即通過機械手段在金屬表面上獲得細晶結構的一種方法，其主要特征是晶粒尺寸沿厚度方向逐漸增大，細晶表層與基體間沒有明顯的界面，處理前后外形尺寸基本不變。理論上，能夠使材料表面產生往復強烈塑性變形的表面機械處理技術都具有實現表面晶粒細化的潛力。

目前，實現表面晶粒細化的常用設備有：表面機械研磨/超聲噴丸設備、旋轉輥壓塑性變形表面納米化設備、通用拋丸機及超音速顆粒轟擊設備等。但是上述設備對工件厚度、形狀等有一定的限制，工藝復雜，設備的結構也比較復雜、成本較高。針對現有設備這些缺點，我們提供一種金屬材料表面強變形晶粒細化機械裝置，以達到工藝簡單、降低成本的目的。

發明內容

為了彌補以前的不足，本實用新型的目的是提供一種簡單、實用的金屬材料表面強變形晶粒細化機械裝置，其工藝簡單，投資少，適于投入工業生產，同時該設備獲得的細晶結構表層不易脫落，使材料綜合性能得到提高成為可能。

本實用新型的目的是通過以下方式實現的：

本實用新型提供了一種金屬材料表面強變形晶粒細化機械裝置，其特征在于：該設備由金屬表面強變形裝置和振動發生裝置兩部分組成。

本實用新型提供了一種金屬材料表面強變形晶粒細化機械裝置，其特征在于：金屬表面強變形裝置由底板(8)、帶有通氣孔(6)的圓筒(5)、頂板(4)三部分構成，通過緊固件(3)固定在振動發生器擋板(9)上。

本實用新型提供了一種金屬材料表面強變形晶粒細化機械裝置，其特征在于：金屬表面強變形裝置中以待處理金屬材料作為底板(8)，高硬度陶瓷板為頂板(4)，帶有通氣孔(6)的圓筒(5)作為表面強變形容器，內部放置高密度硬質合金球(7)。

本實用新型提供了一種金屬材料表面強變形晶粒細化機械裝置，其特征在于：所述振動發生裝置由一簡單振動發生器(11)和彈簧(10)連接而成，能夠進行上下振動。

本實用新型的優點在于：該裝置結構簡單，操作方便，成本較低；使用高硬度陶瓷板(4)能夠降低機械能轉化的損耗，提高機械效率；高密度硬質合金球(7)代替普通鑄鐵鋼球能夠在相同重量下選擇尺寸較小的噴丸，使噴丸覆蓋率更高，效率升高；帶有通氣孔(6)的圓筒(5)能夠進行抽真空或通入保護氣體，滿足不同金屬所需要的環境條件。

附圖說明

圖1為金屬材料表面強變形晶粒細化機械裝置的剖視圖；

圖2A為金屬表面強變形裝置緊固件的俯視圖；

圖2B為高硬度陶瓷頂板的俯視圖；

圖2C為加工成型的待處理金屬材料；

圖2D為帶有通氣孔的圓筒。

具體實施方式

如圖1所示，待處理金屬材料(8)置于振動發生器擋板(9)上，扣上圓筒(5)，內置高密度硬質合金球(7)，蓋上高硬度陶瓷板(4)，將緊固件(3)套入螺桿(1)中，用螺絲(2)擰緊，即形成金屬表面強變形裝置。根據不同金屬材料的需要選擇真空環境或氣體保護，由通氣孔(6)抽真空或引入保護氣體。啟動振動發生器(11)，金屬表面強變形裝置中高密度硬質合金球(7)隨彈簧(10)的振動做高速運動撞擊材料(8)表面。通過金屬材料(8)和高密度硬質合金球(7)的物理性質，確定振動發生器(11)的頻率與撞擊時間，使得材料表面足夠獲得細晶結構。