一种通过深冷磁场提高铁磁性金属材料耐磨性的方法技术

技术编号:7481287 阅读:311 留言:0更新日期:2012-07-05 06:43
本发明专利技术涉及一种提高金属材料耐磨性的方法。将热处理后的金属工件固定在卡具上,再将工件和卡具浸入装有液氮的低温容器中,然后把装有工件、卡具和液氮的低温容器放置在一个低频励磁线圈中,通过电磁场处理30s以上。通过该方法,能降低金属材料残余应力,减小不完全相变的程度,并且无变形,使得零件抗磨损性能得到大幅度提高,具有广阔的应用领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种提高铁磁性金属材料耐磨性的方法,属于金属材料处理领域。
技术介绍
如何提高金属材料的抗磨损性能一直是材料工程领域的重要研究课题,目前常用的途径包括变换材料配方和处理方式两种。在处理方式中,热处理可以有效提高金属材料的抗磨损性能而得到广泛应用。但由于热处理过程中产生的残余应力和不完全相变,难以将金属材料的抗磨损性能最大限度的发挥出来。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种金属材料的处理方法。金属材料热处理后,通过该方法,能降低残余应力,减小不完全相变的程度,并且无变形,使得工件抗磨损性能得到大幅度提高,具有广阔的应用领域。具体方案是将热处理后的铁磁性金属工件固定在卡具上,再将工件和卡具浸入装有液氮的低温容器中,然后把装有工件、卡具和液氮的低温容器放置在一个低频励磁线圈中,通过电磁场处理。其结构如图1所示。操作中,可根据工件材料的不同,选择合适的操作参数。较优的参数可选为 低频励磁线圈中,交流电峰值电流30-80安培,频率10-50HZ。低频励磁线圈匝数为100-500匝,将励磁电源用导线与励磁线圈连接起来,即可产生所需的磁场。开启低频励磁电源,工作30s以上,优选30-500s后,低频励磁电源停止工作,从低温容器中捞出固定有零件的卡具,恢复到室温,取下零件,即完成对零件的处理。本专利技术方法不限于运用在某个具体的行业或工件上,而是可以广泛运用在不同的行业和工件上,只要工件的材料是铁磁性材料即可。比如,可以运用于电子行业用硬质合金微钻、铣刀,或机械加工行业用硬质合金车刀片、硬质合金铣刀片、硬质合金钻头、高速钢钻头、高速钢拉刀、高速钢轮滚刀,或汽车行业用渗碳齿轮等。在金属材料的处理方式中,同时采用深冷和磁场处理金属材料以提高耐磨性的方法未见诸报导。铁磁性材料随温度的降低,磁导率通常会有所提高,主要是由于分布在铁磁性材料中的微观缺陷具有顺磁性,随温度的降低,热扰动的减小,部分微观缺陷转变成铁磁性, 因而表现为磁导率的提高。因此,同时采用深冷和磁场处理,较在室温下的磁处理相变,在相同磁场作用下会有更为显著的处理效果。另外,通过深冷也可以使铁磁性材料中的残余奥氏体进行分解,也会提高材料的耐磨性。通过本专利技术方法,能降低铁磁性材料的残余应力,减小不完全相变的程度,并且无变形,使得工件抗磨损性能得到大幅度提高,具有广阔的应用领域。 附图说明图1深冷磁场处理方法原理示意图,图中,1一卡具,2—被处理零件,3 —液氮, 4 一低温容器,5—低频励磁线圈。具体实施例方式下列实施例中,所用励磁电源由北京威顿公司生产,型号为RJ-50。实施例一取电子行业PCB用硬质合金Φ0. 075*1微钻50支,通过簧片固定在卡具平台上,低频励磁电源输出30A交流电,频率10Hz,低频励磁线圈匝数100匝;将固定好微钻的卡具浸入装有液氮的低温容器中,再将装有微钻、卡具和液氮的低温容器放置在低频励磁线圈中,处理时间30s。恢复室温后,经处理的钻针与同一批次生产的未经处理的微钻在相同的工作条件下进行对比试验,结果表明,每支未经处理的钻针一共可以打2000合格孔,经过处理的钻针每支可以打8000合格孔,寿命提高3倍。实施例二取电子行业PCB用硬质合金Φ0. 105*1. 5微钻50支,通过簧片固定在卡具平台上,低频励磁电源输出35A交流电,频率12Hz,低频励磁线圈匝数120匝;将固定好微钻的卡具浸入装有液氮的低温容器中,再将装有微钻、卡具和液氮的低温容器放置在低频励磁线圈中, 处理时间35s。恢复室温后,处理时间35s。经处理的钻针与同一批次生产的未经处理的微钻在相同的工作条件下进行对比试验,结果表明,每支未经处理的钻针一共可以打2000合格孔,经过处理的钻针每支可以打8100合格孔,寿命提高3. 05倍。实施例三取电子行业PCB用硬质合金Φ 0. 15*2. 5微钻50支,通过簧片固定在卡具平台上,低频励磁电源输出40Α交流电,频率12Hz,低频励磁线圈匝数120匝;将固定好微钻的卡具浸入装有液氮的低温容器中,再将装有微钻、卡具和液氮的低温容器放置在低频励磁线圈中,处理时间50s。恢复室温后,经处理的钻针与同一批次生产的未经处理的微钻在相同的工作条件下进行对比试验,结果表明,每支未经处理的钻针一共可以打1800合格孔,经过处理的钻针每支可以打6400合格孔,寿命提高2. 56倍。实施例四取电子行业PCB用硬质合金Φ0. 2*4微钻50支,通过簧片固定在卡具平台上,低频励磁电源输出40A交流电,频率12Hz,低频励磁线圈匝数200匝;将固定好微钻的卡具浸入装有液氮的低温容器中,再将装有微钻、卡具和液氮的低温容器放置在低频励磁线圈中,处理时间80s。恢复室温后,经处理的钻针与同一批次生产的未经处理的微钻在相同的工作条件下进行对比试验,结果表明,每支未经处理的钻针一共可以打2000合格孔,经过处理的钻针每支可以打7200合格孔,寿命提高2. 6倍。实施例五取电子行业PCB用硬质合金Φ 0. 25*4微钻50支,通过簧片固定在卡具平台上,低频励磁电源输出50Α交流电,频率12Hz,低频励磁线圈匝数200匝;将固定好微钻的卡具浸入装有液氮的低温容器中,再将装有微钻、卡具和液氮的低温容器放置在低频励磁线圈中,处理时间100s。恢复室温后,经处理的钻针与同一批次生产的未经处理的微钻在相同的工作条件下进行对比试验,结果表明,每支未经处理的钻针一共可以打2000合格孔,经过处理的钻针每支可以打8000合格孔,寿命提高3倍。实施例六取电子行业PCB用硬质合金Φ 0. 25*4. 5微钻50支,通过簧片固定在卡具平台上,低频励磁电源输出50Α交流电,频率12Hz,低频励磁线圈匝数200匝;将固定好微钻的卡具浸入装有液氮的低温容器中,再将装有微钻、卡具和液氮的低温容器放置在低频励磁线圈中,处理时间120s。恢复室温后,经处理的钻针与同一批次生产的未经处理的微钻在相同的工作条件下进行对比试验,结果表明,每支未经处理的钻针一共可以打2000合格孔,经过处理的钻针每支可以打8200合格孔,寿命提高3. 1倍。实施例七取电子行业PCB用硬质合金Φ0. 3*5微钻50支,通过簧片固定在卡具平台上,低频励磁电源输出50A交流电,频率12Hz,低频励磁线圈匝数250匝;将固定好微钻的卡具浸入装有液氮的低温容器中,再将装有微钻、卡具和液氮的低温容器放置在低频励磁线圈中,处理时间150s。恢复室温后,经处理的钻针与同一批次生产的未经处理的微钻在相同的工作条件下进行对比试验,结果表明,每支未经处理的钻针一共可以打2000合格孔,经过处理的钻针每支可以打6400合格孔,寿命提高2. 2倍。实施例八取电子行业PCB用硬质合金Φ0. 3*5. 5微钻50支,通过簧片固定在卡具平台上,低频励磁电源输出50A交流电,频率12Hz,低频励磁线圈匝数250匝;将固定好微钻的卡具浸入装有液氮的低温容器中,再将装有微钻、卡具和液氮的低温容器放置在低频励磁线圈中,处理时间150s。恢复室温后,经处理的钻针与同一批次生产的未经处理的微钻在相同的工作条件下进行对比试验,结果表明,每支未经处理的钻针一共可以打2000合格孔,经过处理的钻针每支可以打6000合格孔,寿命提高2倍本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:蔡志鹏王自成
申请(专利权)人:武汉晶泰科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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