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一种仿生耦合强韧化机械零部件的方法技术

技术编号:6848211 阅读:306 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术属于强韧化机械零部件的设计与制造加工技术领域,涉及一种可控提高零部件强度与韧性的方法,具体涉及一种仿生耦合强韧化机械零部件的方法。其特征是部件表面分布有由仿生形貌耦元耦合强化组织耦元构成的仿生耦合单元体,仿生耦合单元体规律性的分布及其优于原材料的强化组织能够实现处理后大幅度可控调整零部件的强度与韧性的目的,有效地提高材料性能,极大地延长部件的服役寿命。同时,本发明专利技术突破传统的对整体材料或整体表面进行改性的思路,利用仿生学原理以激光、电脉冲等高能量束为加工手段对部件进行局部处理,具有制备成本低廉、性能价格比高、绿色、环保等巨大优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于强韧化机械零部件的设计与制造加工
,涉及一种可控提高零部件强度与韧性的方法,具体涉及。
技术介绍
现代工业一方面向着高速、高温、高压的方向发展,对金属机械零部件的强度和韧性提出了更高的要求。据统计,在各类零部件的失效与报废中,约有80%是由于金属材料的强度或韧性不适应当前高要求的服役环境而造成的,这造成了重大的经济损失和难以预料的危害。另一方面,又希望减少制造金属机械零部件时的材料消耗,提高机械效率、减少能源消耗,因此如何大幅度可控调整金属机械零部件的机械性能一直是非常重要的工作,是世界性的难题。目前的研究主要集中在开发新的高性能金属材料、对金属机械零部件进行整体改性处理等方面,它们存在的主要不足是第一,在工程应用中,金属机械零部件对材料性能的要求并不单一,往往要求材料具有良好的综合性能。比如说具有高强度的同时具有高韧性,但同种材料的强度和塑性是一对矛盾,既使材料具有很高的强度又具有很好的塑性是很难兼顾的,由此制约了这类零部件的性能改善,往往难以使服役寿命得到显著提高。第二,改善零部件的成本高。尽管一些方法和技术受到了部分研究者和使用者的青睐,如开发高强度新型材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种仿生耦合强韧化机械零部件的方法,其特征在于,采用以下具体步骤:步骤一,设计仿生耦合单元体的仿生形貌耦元,按零部件形状及使用性能要求,在零部件表面设计出类似于生物体表的仿生形貌耦元,包括一元仿生形貌耦元或二元仿生形貌耦元;步骤二,选择仿生耦合单元体的强化组织耦元的制备方式,模仿生物体表的强化组织耦元即仿生耦合单元体的强化组织和低性能组织耦元即部件的原始组织搭配的组织结合模式,通过高能量束在零部件表面快速加热或冷却制备优于原部件组织的强化组织,制备方式包括:a)高能量电脉冲或激光直接处理零部件表面,获得仿生耦合单元体的强化组织耦元;b)高能量电脉冲或激光结合熔覆或熔焊方法处理零部件表面,获...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:周宏王传伟任露泉周倜张志辉赵宇张鹏丛大龙
申请(专利权)人:吉林大学
类型:发明
国别省市:82

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