一种塑性变形处理金属材料表层的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于材料表面改性处理技术领域，具体涉及一种塑性变形处理金属材料表层的装置和方法。所述装置主要包括多个硬质合金球，模架，锥形模，齿轮，轴承，手轮，螺栓，刻度尺，旋转机构和基准块等。本发明专利技术首次利用滚碾塑性变形新技术制备梯度微纳米结构，将梯度微纳米结构层的优异性能赋予金属材料的表面，提高金属材料的综合性能；本发明专利技术采用多个硬质合金球同时对大面积金属材料表层进行滚碾塑性变形处理，显著提高在金属材料表层获得梯度微纳米结构的制备效率。本发明专利技术可实现高效可控制备，易于实现工业化环境友好生产，在工业实际应用方面具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种塑性变形处理金属材料表层的装置和方法
本专利技术属于材料表面改性处理
，具体涉及一种塑性变形处理金属材料表层的装置和方法。
技术介绍
金属材料的失效如疲劳裂纹、摩擦磨损和腐蚀等，往往开始于材料表面。对金属材料表层改性处理，在金属材料表层获得梯度微纳米结构层，可以实现强度和塑性相互匹配的力学性能，同时提高金属材料的疲劳性能，提高构件的服役寿命。塑性变形技术是在金属材料表层制备梯度微纳米结构的强有力手段，主要方法有：超声喷丸、高能喷丸、表面超声冲击处理(UltrasonicSurfaceProcessing和UltrasonicImpactPeening)、表面机械研磨处理、表面机械碾压处理、机械滚压处理、丝刷处理和滑动摩擦处理等。喷丸技术存在噪音大和粉尘污染环境等问题，表面超声冲击技术存在耗能、产生噪音及制备效率低等问题。表面机械研磨处理工件表面粗糙度稍大，操作过程繁琐，实现连续和大规模生产的难度较大，难以满足实际应用要求，限制了其在工业中的推广。中国专利技术专利，表面机械碾压(碾磨)方法(申请号200710011724.6、申请号201210103152.5、申请号2013本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种塑性变形处理金属材料表层的装置，其特征在于，所述装置包括套筒(1)，小齿轮(2)，键(3)，小轴承(4)，轴(5)，手轮(6)，套筒凸台(7)，锥形模(8)，模架(9)，螺栓(10‑1)，硬质合金球(11)，大轴承(12)，压环(13)，固定板及轴向进给机构(14)，压盖(15)，润滑冷却系统(16)，大齿轮(17)和轴套(18)；套筒(1)内装有小齿轮(2)、键(3)、小轴承(4)、轴(5)、大齿轮(17)、轴套(18)、大轴承(12)和压环(13)；轴套(18)、键(3)和小轴承(4)依次相连，且轴套(18)、小齿轮(2)、键(3)和小轴承(4)均绕轴(5)转动；小齿轮(2)通过键(3...

【技术特征摘要】
1.一种塑性变形处理金属材料表层的装置，其特征在于，所述装置包括套筒(1)，小齿轮(2)，键(3)，小轴承(4)，轴(5)，手轮(6)，套筒凸台(7)，锥形模(8)，模架(9)，螺栓(10-1)，硬质合金球(11)，大轴承(12)，压环(13)，固定板及轴向进给机构(14)，压盖(15)，润滑冷却系统(16)，大齿轮(17)和轴套(18)；套筒(1)内装有小齿轮(2)、键(3)、小轴承(4)、轴(5)、大齿轮(17)、轴套(18)、大轴承(12)和压环(13)；轴套(18)、键(3)和小轴承(4)依次相连，且轴套(18)、小齿轮(2)、键(3)和小轴承(4)均绕轴(5)转动；小齿轮(2)通过键(3)、小轴承(4)、轴(5)和轴套(18)传递手轮(6)施加的转动，小齿轮(2)与大齿轮(17)啮合传递转动，大齿轮(17)的内螺纹和锥形模(8)外螺纹啮合；通过螺栓(10-1)，将锥形模(8)固定在模架(9)的底端；通过套筒凸台(7)的外螺纹和模架(9)底部外侧的内螺纹，将模架(9)固定在套筒(1)上；在模架(9)的锥形圆孔里放置黄油和硬质合金球(11)；固定板及轴向进给机构(14)和压盖(15)位于套筒(1)的下部；润滑冷却系统(16)内放置有冷却介质(22)。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还对所述装置安装刻度尺(10-2)和装卡基准块(20-1)：卸掉螺栓(10-1)，将测量套管(21)安装在套筒(1)上，刻度尺(10-2)通过螺纹与锥形模(8)的底端连接；装卡基准块(20-1)，旋转机构(19)与基准块(20-1)相连，启动后使基准块(20-1)旋转。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述基准块(20-1)为圆柱体。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述硬质合金球(11)的半径为4mm～15mm，个数为6～24个，均布放入模架(9)的锥形圆孔中；所述锥形模(8)内孔的锥度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭胜利，
申请(专利权)人：北京有色金属研究总院，
类型：发明
国别省市：北京;11