[發明專利]一種多場耦合表面強化的方法

在審

• 申請號: 201811283723.1
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN109252122A
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 任學平;羅暹;侯紅亮;陳俊鵬;李紅;曲海濤
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C22F3/00
• 分類號: C22F3/00
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種多場耦合表面強化的方法，其特征在于，所述方法通過超聲能場對金屬工件進行超聲滾壓，再以靜載力場改變工件表面的塑性流動，最后施加脈沖電流進行電塑性處理，得到表面硬度更高的金屬工件。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

S1：原材料準備，選取金屬工件；

S2：測量出不同參數下使金屬工件表面粗糙度最低的一種支撐裝置參數、加工道次、加工壓力和電流值；

S3：啟動支撐裝置帶動金屬工件旋轉；

S4：施加脈沖電流到所述金屬工件加工區，對金屬工件加工區表層進行電致塑性處理，同時啟動超聲滾壓裝置對所述金屬工件加工區表層進行首次超聲滾壓，對金屬工件加工區表面進行首次電致塑性與超聲滾壓耦合加工處理；

S5：改變脈沖電流參數，重復上述步驟S3，對所述金屬工件加工區表面進行二次電致塑性與超聲滾壓耦合加工處理，使所述金屬工件加工區表層形成強化層。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟S2的具體過程如下：

a超聲滾壓的部分參數為壓力0.3MPa，電流0.7A，加工道次1次，改變支撐裝置的主軸轉速和軸向進給，測出不同參數下金屬工件表面粗糙度最低的一種支撐裝置參數；

b超聲滾壓的部分參數為主軸轉速40r/min，軸向進給0.15mm/r，壓力0.3MPa，電流0.7A，改變加工的道次，測出不同參數下金屬工件表面粗糙度最低的加工道次；

c超聲滾壓的部分參數為主軸轉速40r/min，軸向進給0.15mm/r，電流0.7A，加工道次1次，壓力變化范圍為0.1-0.5Mpa，測出不同參數下金屬工件表面粗糙度最低的加工壓力；

d超聲滾壓的部分參數為主軸轉速40r/min，軸向進給0.15mm/r，壓力0.3MPa，加工道次1次，電流變化范圍為0.1-1.0A，測出不同參數下金屬工件表面粗糙度最低的電流值。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟S4中首次超聲滾壓的同時對金屬工件加工區施加較大的脈沖電流，在上述步驟S4結束后，執行步驟S5操作改變脈沖電流參數時對金屬工件加工區施加較小的脈沖電流。

5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟S4中首次超聲滾壓加工的次數和所述步驟S5中二次超聲滾壓加工的次數分別為一次或多次，所述首次超聲滾壓加工和二次超聲滾壓加工也可作為獨立的加工方法配合相應參數的脈沖電流單獨使用。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述支撐裝置可以為車床、銑床等機床工作平臺。