专利名称：纯铜表面超声振动强化方法
纯铜表面超声振动强化方法技术领域
本发明属于金属表面处理技术领域，主要涉及金属表面冲击强化，特别涉及到纯铜表面超声振动强化方法。
背景技术：
纯铜作为一种应用广泛的有色金属，具有很好的延展性、导热性和导电性，但是其存在着强度低、硬度低、抗氧化性差等不足之处，使纯铜产品寿命短，不能满足某些工况条件下的需求。传统的整体强化方法，由于自身的局限性，在保持铜高传导性的同时，对强度的提高有一定的限度，解决这一类问题的一种有效途径是采用表面强化技术，使其既能发挥铜基体优良导电、导热能力和强化表面的协同作用，又有很大的设计自由度。
超声冲击技术作为金属材料表面强化技术，其基本原理是利用超声发生器产生超声波，再通过超声波换能器前端的冲头将超声波的振动能量输入到金属材料，在高能量冲击下，作用区的金属材料表面温度急速升高又迅速冷却，从而在金属材料表面产生较大的塑性变形和晶粒细化，表层金属组织发生有益的变化，从而提高金属的表面强度和力学性倉泛。
目前，国内采用超声冲击技术主要用于焊接应力的减少和消除，还没有用于材料表面改性和强化等领域。发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的缺陷，提供一种方便、快捷的纯铜表面强化超声振动方法。
采用的技术方案是纯铜表面强化超声振动方法，其特征在于包括以下工艺步骤(1)采用粒度600—1000目砂纸分别打磨纯铜表面，保证处理表面的精度； (2)采用酒精，清洗经过(I)处理的纯铜表面10分钟以上，除去油污、杂质等；(3)将纯铜刚性固定在稳定平面；(4)振动头稳定固定于可以直线行走并且行走路线平行于纯铜表面；(5)振动头与纯铜表面之间距离控制在O— O. 01mm，超声振动头的行走速度为10— 15cm/分钟；(6 )重复步骤(5 )，直到整个纯铜表面都被振动头处理过。
本发明所具有的效果采用本发明方法制备的纯铜表面耐磨层具有高硬度、高耐磨和高疲劳强度的特点。
另外，由于本方法是在纯铜表面直接处理生成一个耐磨损层，不需要其他处理，因此，其强度高，解决了纯铜表面强度的问题。
具体实施方式
实施例1(1)采用粒度800目砂纸分别打磨纯铜表面，保证处理表面的精度；(2)采用酒精，清洗经过(I)处理的纯铜表面15分钟以上，除去油污、杂质等；(3)将纯铜刚性固定在稳定平面；(4)振动头稳定固定于可以直线行走并且行走路线平行于纯铜表面；(5)振动头与纯铜表面之间距离控制在O.01mm，超声振动头 的行走速度为12cm/分钟； (6 )重复步骤(5 )，直到整个纯铜表面都被振动头处理过。
权利要求
1.纯铜表面超声振动强化方法，其特征在于包括以下工艺步骤 (1)采用粒度600—1000目砂纸分别打磨纯铜表面； (2)采用酒精，清洗经过步骤(I)处理的纯铜表面10分钟以上； (3)将纯铜刚性固定在稳定平面； (4)振动头稳定固定于可以直线行走并且行走路线平行于纯铜表面； (5)振动头与纯铜表面之间距离控制在0— 0.01mm，超声振动头的行走速度为10—15cm/分钟； (6)重复步骤(5)，直到整个纯铜表面都被振动头处理过。
全文摘要
本发明属于表面处理技术领域，主要涉及金属表面冲击强化，特别涉及到纯铜表面超声振动冲击强化的制备方法。所说的表面强化层是一种金属材料成分不变，组织细化的细晶高强组织，其结构为微晶、细晶。该方法包括调整超声振动头与纯铜之间的距离；控制超声振动头与纯铜之间相对运动速度；调整超声振动功率。本发明能够在纯铜表面制备出硬度高、耐磨性好、力学性能好的金属表面改性层。
文档编号C22F3/02GK102994924SQ20121047795
公开日2013年3月27日 申请日期2012年11月22日 优先权日2012年11月22日
发明者赵晖, 尚刚, 李玉海 申请人:沈阳理工大学