[發明專利]一種基于脈沖電弧的滲碳強化仿生結構的制備方法

有效

• 申請號: 201811085220.3
• 申請日: 2018-09-18
• 公開（公告）號: CN109097724B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 萬強;周航宇;倪路昀;李官正;劉念
• 申請（專利權）人: 華中農業大學
• 主分類號: C23C8/66
• 分類號: C23C8/66;C23C8/64
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

1.一種基于脈沖電弧的滲碳強化仿生結構的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)對金屬試樣表面依次進行打磨、拋光和清洗，所述的金屬試樣采用低碳鋼、鈦合金或金屬鈦材料；

(2)以碳源電極作為陽極，在脈沖放電模式下將碳源電極靠近金屬試樣表面，連續輸出脈沖；每次放電金屬試樣表面形成一個圓形凹坑狀脈沖熔池，每個脈沖周期碳源電極沿X方向向前平移X₀，脈沖熔池依次疊壓，得到一行沿X方向的鱗片狀仿生結構；

(3)沿垂直于X方向的Y方向每平移Y₀重復步驟(2)一次，重復多次后，得到多行平行的鱗片狀仿生結構；

(4)將金屬試樣放入沙土保溫，使其自然冷卻至室溫，然后清除表面雜質和毛刺，即成。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：熔池參數為：半徑為0.3～2mm，深度為0.1～1.8mm；X₀為‐0.2～2mm，負號表示鱗片型結構疊壓，Y₀為0.1～3mm，金屬試樣表面滲碳深度為0.1～1.8mm。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述的碳源電極為石墨電極。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：電極參數為：石墨電極的直徑為0.2～2.0mm，石墨電極尖角為30～60°，石墨電極偏角為70～90°，石墨電極尖部到金屬試樣表面的距離為0.3～1.0mm；脈沖參數為：脈沖電流為40～180A，脈沖時間為40～80ms。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于：脈沖電流為80A，脈沖時間為60ms，石墨電極尖角為50°，石墨電極偏角為80°，石墨電極尖部到金屬試樣表面的距離為0.5mm。

6.一種位于金屬試樣表面的鱗片狀仿生結構，其特征在于：由權利要求1～5任一項所述的制備方法制備得到。

7.權利要求6所述的鱗片狀仿生結構在農用金屬材料表面改性技術領域的應用。