The invention discloses a method of numerical control progressive strengthening of complex metal surface, which comprises the following steps: selecting numerical control progressive strengthening method: selecting appropriate numerical control progressive strengthening method according to the actual processing conditions and requirements; selecting numerical control progressive strengthening process parameters: selecting appropriate numerical control progressive strengthening method according to the selected numerical control progressive strengthening method, shape and size of metal parts and material performance Strengthening process parameters; NC progressive strengthening: adjust the parameters of NC progressive strengthening process based on the shape of metal parts to adapt the process parameters to the actual surface profile of metal parts; annealing of metal parts: carry out stress relief annealing for the strengthened metal parts, and the annealing parameters are determined by the actual method to select the best combination of parameters to stabilize the nano gradient structure. The invention can prepare nano gradient structure on the complex surface of the metal parts through the gradual strengthening of the complex metal surface numerical control, realize the surface self nanometer, and improve the comprehensive service performance of the metal parts.
【技术实现步骤摘要】
一种复杂金属表面数控渐进强化的方法
本专利技术涉及一种数控渐进强化技术,属于金属表面强化领域,特别是涉及一种复杂金属表面数控渐进强化的方法。
技术介绍
金属材料的失稳如腐蚀、磨损、疲劳和冲击破坏多始于其表面,通过使金属表面发生塑性变形,制备出一定厚度的纳米结构表层即实现表面自纳米化,对于提升金属强度硬度、耐磨性及疲劳寿命等性能具有重要意义。目前实现表面自纳米化的工艺主要包括表面机械研磨、超声喷丸、激光喷丸、表面机械碾磨、旋转辊压塑性变形等技术,其主要问题为:表面机械研磨、超声喷丸过程会产生粉尘污染、弹丸会在工件上引入其他元素,拐角等难强化位置强化均匀性差,喷丸道次与平缓处不一致;激光喷丸效率低且成本高;表面机械碾磨、旋转辊压塑性变形,仅适用于平面或回转面等简单金属表面。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种复杂金属表面数控渐进强化的方法,可在复杂金属表面实现表面自纳米化,无粉尘污染与元素引入,强化均匀性可以控制,成本较低且效率较高,可在复杂金属表面实现表面自纳米化。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现:一种复杂金属表面数控渐进强化的方法,包括按顺序进行的下列步骤:(1)选择数控渐进强化方法:根据实际加工条件和要求,选择合适的数控渐进强化方法;(2)选择数控渐进强化工艺参数:根据选择的数控渐进强化方法、金属件的形状尺寸和材料性能,选择合适的数控渐进强化工艺参数;(3)进行数控渐进强化:基于金属件外形对步骤(2)确定的数控渐进强化工艺参数进行调 ...
【技术保护点】
1.一种复杂金属表面数控渐进强化的方法,其特征在于,包括按顺序进行的下列步骤:/n(1)选择数控渐进强化方法:根据实际加工条件和要求,选择合适的数控渐进强化方法;/n(2)选择数控渐进强化工艺参数:根据选择的数控渐进强化方法、金属件的形状尺寸和材料性能,选择合适的数控渐进强化工艺参数;/n(3)进行数控渐进强化:基于金属件外形对步骤(2)确定的数控渐进强化工艺参数进行调整,使工艺参数适应金属件的实际表面轮廓;/n(4)金属件退火:对强化后的金属件进行去应力退火,退火参数由实验法确定,选择使纳米梯度结构稳定的最佳参数组合。/n
【技术特征摘要】
1.一种复杂金属表面数控渐进强化的方法,其特征在于,包括按顺序进行的下列步骤:
(1)选择数控渐进强化方法:根据实际加工条件和要求,选择合适的数控渐进强化方法;
(2)选择数控渐进强化工艺参数:根据选择的数控渐进强化方法、金属件的形状尺寸和材料性能,选择合适的数控渐进强化工艺参数;
(3)进行数控渐进强化:基于金属件外形对步骤(2)确定的数控渐进强化工艺参数进行调整,使工艺参数适应金属件的实际表面轮廓;
(4)金属件退火:对强化后的金属件进行去应力退火,退火参数由实验法确定,选择使纳米梯度结构稳定的最佳参数组合。
2.根据权利要求1所述的一种复杂金属表面数控渐进强化的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述数控渐进强化方法,根据待强化表面分为数控渐进单面强化和数控渐进双面强化,根据强化方式分为数控渐进碾压强化、数控渐进碾磨强化和数控渐进冲击强化。
3.根据权利要求2所述的一种复杂金属表面数控渐进强化的方法,其特征在于,所述数控渐进单面强化和数控渐进双面强化所用设备分别为双点数控渐进成形设备和双面数控渐进成形设备,所述数控渐进碾压强化、数控渐进碾磨强化和数控渐进冲击强化所用设备的工具分别为滚动工具、普通工具和超声冲击工具。
4.根据权利要求1所述的一种复杂金属表面数控渐进强化的方法,其特征在于,步骤(2)中,所述数控渐进强化工艺参数的范围如下:工具直径5~10mm、工具速度1000~10000mm/min、步进距离0.01~1mm、压下量为厚度的0.1%~1%、加工道次1~1000,超声冲击工具冲击功率10~500W、频率20~30kHz、振幅为厚度的0.1%~1%。
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【专利技术属性】
技术研发人员:李小强,宋旭,韩凯,许鹏,彭星艺,豆璐怡,李东升,
申请(专利权)人:北京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:北京;11
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