机械零件的表面滚压纳米化方法技术

一种机械零件的表面滚压纳米化方法，用于金属纳米材料技术领域。本发明专利技术在滚压机上通过支架和滚压头向工件表面施滚压力Ｐ，支架和滚压头沿着相互正交的方向Ｘ和Ｙ运动，Ｘ和Ｙ均与Ｐ的方向垂直，沿Ｘ方向的运动速度为Ｖ↓［１］，沿Ｙ方向运动速度为Ｖ↓［２］，改变Ｖ↓［１］和Ｖ↓［２］的速度比值进行多次反复滚压加工，在零件表面多次改变方向的塑性滚压变形，实现零件表面纳米化。本发明专利技术方法能在机械零件表面经过多道滚压产生强烈的改变方向的塑性变形，获得等轴状纳米晶组织，使零件表面得到优异性能，提高服役寿命，易于进行大规模生产，而且控制极为方便，特别适用于各种轴类零件、板状零件等滚压纳米化，显著提高其疲劳强度和寿命。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机械零件的纳米化方法，特别是一种，用于金属纳米材料

技术介绍
金属材料表面的晶粒大小细化到纳米等级(小于100nm)，会使该材料的表面具有独特的力学和物理化学性能。特别是提高材料和零件的疲劳特性、耐磨性和抗腐蚀性能，防止材料和零件表面产生细小裂纹，从而提高服役寿命。目前已开发出多种纳米材料的制备方法，其中要制备致密程度高，无微孔隙的大体积纳米材料主要应用强烈塑性变形方法，如超声喷丸、高能喷丸、大应力旋挤法HPT(High Pressure Torsion)和等通道角挤压法ECAP(Equal Channel AngularPressing)等。随着不同方向上的强烈塑性变形，位错不断形成和运动，产生位错胞，形成亚晶界。亚晶粒位相角增大逐渐形成大角晶界获得等轴状纳米晶组织。但这些方法只限于实验室水平，难以投入工业化应用。经对现有技术的文献检索，中国专利技术专利“零件的滚压硬化方法”，公开号CN1119841A，公开日为1996年4月3日。该专利涉及一种在一个约垂直于加载轴线的凹槽内，受加载轴线方向负荷的零件进行滚压硬化的方法，使零件上滚压部位的残余压应力具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械零件的表面滚压纳米化方法，其特征在于，在滚压机上，通过滚压头和支架沿工件表面法向施加压力Ｐ，支架沿两个相互正交的轴线Ｘ和Ｙ以Ｖ↓［１］和Ｖ↓［２］速度运动，Ｘ和Ｙ均与Ｐ的方向垂直，如支架沿Ｘ轴的运动速度为Ｖ↓［１］，沿Ｙ轴往复摆动速度为Ｖ↓［２］，相应其引起的滚压变形方向与Ｘ方向之间的夹角α为：α＝ａｒｃｔａｎＶ↓［２］／Ｖ↓［１］，分别改变Ｖ↓［１］和Ｖ↓［２］速度的比值，进行多次反复滚压加工，多次改变滚压塑性变形的方向角α，在零件表面产生多次改变方向的塑性变形，实现工件表面晶粒的纳米细化。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡明娟，刘占仓，蒋志俊，李晓玲，朱祖昌，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]