气固双相流冲击金属材料表面纳米化装置及其应用制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种气固双相流冲击金属材料表面纳米化装置及其应用。该装置具有与进气管相连的高压气源、加热器、送粉器、超声速喷嘴，所述进气管穿过加热器与超声速喷嘴相连通，喷嘴侧面通过管路与送粉器相连通，进气管置于加热器中的部分为螺旋形结构；上述装置的应用是利用高压气体携带硬质颗粒，通过超声速喷嘴喷射，接连轰击金属材料表面使之纳米化，表面纳米化工艺参数如下：喷射距离５～５０ｍｍ、气体压强０．５～５．０ＭＰａ、气体温度为室温～５００℃、气体流量１０～３０ｇ／ｓ、硬质颗粒粒径为５０纳米～５００微米；本发明专利技术装置简单、成本低、生产效率高，其应用可以对形状复杂或大平面的工件进行表面纳米化处理，且纳米层分布均匀。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属材料表面纳米化领域，具体地说是气固双相流高速冲击金属材料表面使之纳米化的装置及其应用。
技术介绍
材料的失效大多发生在材料的表面，表面的结构性能直接影响材料的综合服役性能。金属材料表纳米化对提高金属部件的使用寿命非常重要。利用表面纳米化方法来改善金属材料的表面结构性能，特别是疲劳性能、腐蚀性能和摩擦磨损性能，可以提高金属材料的综合服役性能，延长材料的使用寿命。金属材料表纳米化是近年开始的一个新领域，中国专利申请(申请号99122670.4)《一种金属材料表面纳米层的制备方法》，是以超声波发生器的高频率振动(约20kHz)为动力，将硬质材料小球(直径小于15毫米)碰撞金属试样的表面使之纳米化，其不足之处是该技术对形状复杂的金属部件与大平面金属设备无法进行表面纳米化处理，这是该技术在工程应用上受限制的关键问题。中国专利申请《超声速微粒轰击金属材料表面纳米化方法》(申请号01128225.8)，由于其在室温下对金属材料表面进行轰击，有时不能达到对材料表面的有效轰击速度，采用的装置是空气压缩机与送粉器相连，携带微粒经超音速喷嘴喷出，其结构复杂，微粒运行路程较长，增加了喷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气固双相流冲击金属材料表面纳米化装置，具有与进气管相连的高压气源、加热器、送粉器、超声速喷嘴，其特征在于：所述进气管（１）穿过加热器（２）与超声速喷嘴（３）相连通，喷嘴（３）侧面通过管路与送粉器（４）相连通，进气管（１）置于加热器（２）中的部分为螺旋形结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：熊天英，吴杰，金花子，李鸣，陈金生，李铁藩，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]