一种铝合金铸造用钛合金辐射杆的超声渗氮防护方法技术

本发明专利技术公开了一种铝合金铸造用钛合金辐射杆的超声渗氮防护方法，该方法涉及一种创新型表面渗氮防护技术，在渗氮过程中引入超声能场，使得钛合金辐射杆在高频振动的同时进行渗氮防护处理，通过超声振动的正负压强交变周期使得钛合金辐射杆整体材料产生交变周期的挤压与拉伸，工件材料表面的交变应力能大幅促进氮分子与钛合金的渗透反应。同时辐射杆产生的超声波能场可以将辐射杆周围的氮气分子激活，进一步促进其与钛合金表面的渗透反应。本发明专利技术不仅具有操作简单、适合于批量生产的优点，而且还具有加工效率高、产品质量好和产品质量稳定等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金铸造用钛合金辐射杆的超声渗氮防护方法
本专利技术涉及一种铝合金铸造用钛合金辐射杆的超声渗氮防护方法，属于钛合金渗氮

技术介绍
在金属熔体凝固过程中通过施加超声外场来改变金属凝固进程并对凝固组织进行调控是功率超声处理技术的一项新的应用。通过超声外场，达到细化晶粒、熔体净化、弱化合金元素富集，改善溶质元素偏析、增大合金元素固溶度，改变二次相分布等效果。但在金属熔体铸造过程中，由于伴随超声外场所引起的空化效应以及高温熔体自身的高温扩散和化学腐蚀等一系列影响，造成辐射杆的寿命难以满足生产要求，严重制约了超声波在铸造领域推广。研究表明不同系列的钢、钛及钛合金、铌及铌合金、钼、铬以及钽，这些材料制成的辐射杆在进行超声铸造时都会被侵蚀，从而影响了超声传递的稳定性，降低了超声波的作用效果。因此，针对金属熔体铸造过程中，辐射杆在熔体中的抗腐蚀防护显得尤为必要。一般而言，通过表面处理，以达到改变材料表面的组织形态或产生一种新的化学层从而得到所需的性能要求。针对铝熔体超声铸造过程中钛合金辐射杆的表面处理，可分为添加金属元素与非金属元素两种表面处理方式。由于高温熔体腐蚀以及空蚀的存在，导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝合金铸造用钛合金辐射杆的超声渗氮防护方法，其特征在于：在渗氮过程中引入超声能场，使得钛合金辐射杆在高频振动的同时进行渗氮防护处理，通过超声振动的正负压强交变周期使得钛合金辐射杆(1)整体材料产生交变周期的挤压与拉伸，工件材料表面的交变应力能大幅促进氮分子与钛合金的渗透反应；同时辐射杆产生的超声波能场可以将辐射杆周围的氮气分子激活，进一步促进其与钛合金表面的渗透反应。

【技术特征摘要】
1.一种铝合金铸造用钛合金辐射杆的超声渗氮防护方法，其特征在于：在渗氮过程中引入超声能场，使得钛合金辐射杆在高频振动的同时进行渗氮防护处理，通过超声振动的正负压强交变周期使得钛合金辐射杆(1)整体材料产生交变周期的挤压与拉伸，工件材料表面的交变应力能大幅促进氮分子与钛合金的渗透反应；同时辐射杆产生的超声波能场可以将辐射杆周围的氮气分子激活，进一步促进其与钛合金表面的渗透反应。2.根据权利要求1所述的一种铝合金铸造用钛合金辐射杆的超声渗氮防护方法，其特征在于，铝合金铸造过程用的钛合金辐射杆(1)与变幅杆和压电陶瓷直接联结；根据炉子和辐射杆长度大小以及整体结构的设计计算要求，变幅杆可为单个变幅杆也可分为一级变幅杆(7)、二级变幅杆(2)甚至二级以上；辐射杆(1)与变幅杆以及变幅杆与压电陶瓷之间可以采用整体设计也可采用螺纹连接。3.根据权利要求1所述的一种铝合金...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘峙麟，张立华，刘哲，李晓谦，李瑞卿，蒋日鹏，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43