[發(fā)明專利]一種提高難變形金屬材料表面納米化效率的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110262585.4
• 申請(qǐng)日: 2021-03-10
• 公開（公告）號(hào): CN113046532B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹飛;馬盛途;樂雄;李鵬毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C21D7/06
• 分類號(hào): C21D7/06;C21D10/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王杰

1.一種提高難變形金屬材料表面納米化效率的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、通過超聲噴丸設(shè)備對(duì)待加工金屬工件表面進(jìn)行超聲噴丸t₁時(shí)間；超聲波處理的頻率：20KHz～10000KHz；超聲波振幅：1um～1000um；超聲噴頭與待加工金屬工件的距離：1mm～100mm；超聲噴丸時(shí)間t₁的范圍：0.1s～10⁵s；

S2、在超聲噴丸t₁時(shí)間后，通過脈沖電流發(fā)生器對(duì)待加工金屬工件表面的加工區(qū)施加脈沖電流，施加的時(shí)間為t₂；電脈沖的強(qiáng)度范圍：0.06A/cm²～2.14×10⁴A/cm²，電脈沖的施加時(shí)間t₂為1s～10⁵s，電脈沖施加次數(shù)：1次～50次；

S3、在噴丸結(jié)束后，對(duì)待加工金屬工件表面的加工區(qū)再次進(jìn)行電脈沖處理，消除噴丸后產(chǎn)生的缺陷；

針對(duì)不同的材料，在加工前按照步驟S1-S3所述方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過調(diào)控t₁和t₂兩個(gè)參數(shù)，找到使得噴丸效率較高的時(shí)間點(diǎn)；在對(duì)待加工金屬工件表面進(jìn)行加工時(shí)，將加工參數(shù)t₁和t₂調(diào)整為噴丸效率較高的時(shí)間點(diǎn)；所述步驟S1與S2反復(fù)循環(huán)n次；針對(duì)不同的材料，在加工前進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過調(diào)控參數(shù)n，找到使得噴丸效率較高的循環(huán)次數(shù)；在對(duì)待加工金屬工件表面進(jìn)行加工時(shí)，將加工參數(shù)n調(diào)整為噴丸效率較高的循環(huán)次數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高難變形金屬材料表面納米化效率的方法，其特征在于，該方法采用的加工設(shè)備包括所述超聲噴丸設(shè)備和脈沖電流發(fā)生器，還包括固定裝置、剛性彈丸和支架；所述超聲噴丸設(shè)備包括超聲波發(fā)生器、超聲換能器、變幅桿和超聲噴頭；所述固定裝置為上下兩端開口的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，固定安裝于所述支架上；待加工金屬工件固定安裝于所述固定裝置上端，所述超聲噴頭固定安裝于所述固定裝置下端，超聲噴頭上半部分、固定裝置和工件構(gòu)成噴丸室；所述剛性彈丸置于所述超聲噴頭上，覆蓋超聲噴頭表面；所述超聲換能器位于超聲噴頭下方，通過所述變幅桿與超聲噴頭相連，所述超聲波發(fā)生器通過線纜與超聲換能器連接；所述脈沖電流發(fā)生器的正負(fù)極連在待加工金屬工件的兩端。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高難變形金屬材料表面納米化效率的方法，其特征在于，該方法采用的加工設(shè)備還包括空氣壓縮機(jī)，所述空氣壓縮機(jī)通過管道與所述超聲換能器連接，用于冷卻所述超聲換能器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高難變形金屬材料表面納米化效率的方法，其特征在于，超聲噴丸采用碳化鎢彈丸，碳化鎢彈丸的直徑為0.1mm～10mm。