一种金属材料表面强变形晶粒细化机械装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及金属表面处理【技术领域】，特别提供了一种金属材料表面强变形晶粒细化机械装置。该装置由金属表面强变形装置和振动发生装置两部分组成；金属表面强变形装置中以待处理金属材料为底板，高硬度陶瓷板为顶板，带有通气孔圆筒为表面强变形容器，内部放置高密度硬质合金球；振动发生装置由一简单振动发生器和弹簧连接而成。本实用新型的装置结构简单，操作方便，成本较低；高硬度陶瓷板能降低能量转化损耗，提高机械效率；高密度硬质合金球代替普通钢球能提高喷丸覆盖率和生产效率；带有通气孔圆筒能抽真空或通保护气，满足不同金属所需的环境条件。
【专利说明】一种金属材料表面强变形晶粒细化机械装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及金属表面处理技术，特别提供了一种金属材料表面强变形晶粒细化机械装置。
【背景技术】
[0002]一般情况下，金属材料的失效大多数发生在材料表面，表面性能好坏直接影响其综合性能指标。将常规金属材料进行表面强变形晶粒细化，利用细晶材料的优异性能来改善材料的表面结构性能，如抗疲劳性、耐腐蚀性和耐摩性等，从而提高材料的综合性能及服役行为。
[0003]表面强变形晶粒细化即通过机械手段在金属表面上获得细晶结构的一种方法，其主要特征是晶粒尺寸沿厚度方向逐渐增大，细晶表层与基体间没有明显的界面，处理前后外形尺寸基本不变。理论上，能够使材料表面产生往复强烈塑性变形的表面机械处理技术都具有实现表面晶粒细化的潜力。
[0004]目前，实现表面晶粒细化的常用设备有:表面机械研磨/超声喷丸设备、旋转辊压塑性变形表面纳米化设备、通用抛丸机及超音速颗粒轰击设备等。但是上述设备对工件厚度、形状等有一定的限制，工艺复杂，设备的结构也比较复杂、成本较高。针对现有设备这些缺点，我们提供一种金属材料表面强变形晶粒细化机械装置，以达到工艺简单、降低成本的目的。
【发明内容】
[0005]为了弥补以前的不足，本实用新型的目的是提供一种简单、实用的金属材料表面强变形晶粒细化机械装置，其工艺·简单，投资少，适于投入工业生产，同时该设备获得的细晶结构表层不易脱落，使材料综合性能得到提高成为可能。
[0006]本实用新型的目的是通过以下方式实现的:
[0007]本实用新型提供了一种金属材料表面强变形晶粒细化机械装置，其特征在于:该设备由金属表面强变形装置和振动发生装置两部分组成。
[0008]本实用新型提供了一种金属材料表面强变形晶粒细化机械装置，其特征在于:金属表面强变形装置由底板(8)、带有通气孔(6)的圆筒(5)、顶板(4)三部分构成，通过紧固件(3)固定在振动发生器挡板(9)上。
[0009]本实用新型提供了一种金属材料表面强变形晶粒细化机械装置，其特征在于:金属表面强变形装置中以待处理金属材料作为底板(8)，高硬度陶瓷板为顶板(4)，带有通气孔(6)的圆筒(5)作为表面强变形容器，内部放置高密度硬质合金球(7)。
[0010]本实用新型提供了一种金属材料表面强变形晶粒细化机械装置，其特征在于:所述振动发生装置由一简单振动发生器(11)和弹簧(10)连接而成，能够进行上下振动。
[0011]本实用新型的优点在于:该装置结构简单，操作方便，成本较低；使用高硬度陶瓷板(4)能够降低机械能转化的损耗，提高机械效率；高密度硬质合金球(7)代替普通铸铁钢球能够在相同重量下选择尺寸较小的喷丸，使喷丸覆盖率更高，效率升高；带有通气孔(6)的圆筒(5)能够进行抽真空或通入保护气体，满足不同金属所需要的环境条件。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为金属材料表面强变形晶粒细化机械装置的剖视图；
[0013]图2A为金属表面强变形装置紧固件的俯视图；
[0014]图2B为高硬度陶瓷顶板的俯视图；
[0015]图2C为加工成型的待处理金属材料；
[0016]图2D为带有通气孔的圆筒。
【具体实施方式】
[0017]如图1所示，待处理金属材料(8)置于振动发生器挡板(9)上，扣上圆筒(5)，内置高密度硬质合金球(7)，盖上高硬度陶瓷板(4)，将紧固件(3)套入螺杆(I)中，用螺丝(2)拧紧，即形成金属表面强变形装置。根据不同金属材料的需要选择真空环境或气体保护，由通气孔(6)抽真空或引入保护气体。启动振动发生器(11)，金属表面强变形装置中高密度硬质合金球(7)随弹簧(10)的振动做高速运动撞击材料(8)表面。通过金属材料(8)和高密度硬质合金球(7)的物理性质，确定振动发生器(11)的频率与撞击时间，使得材料表面足够获得细晶结构。
【权利要求】
1.一种金属材料表面强变形晶粒细化机械装置，其特征是:其由上方的金属表面强变形装置和下方的振动发生装置两部分组成； 所述金属表面强变形装置由底板(8)、带有通气孔(6)的圆筒(5)、顶板(4)三部分构成，通过紧固件(3)固定在振动发生器挡板(9)上； 所述金属表面强变形装置中以待处理金属材料作为底板(8)，陶瓷板为顶板(4)，带有通气孔出)的圆筒(5)作为表面强变形容器，内部放置合金球(7)； 所述振动发生装置由一振·动发生器(11)和弹簧(10)连接而成，能够进行上下振动。
【文档编号】C21D7/04GK203639515SQ201320650039
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年10月14日 优先权日:2013年10月14日
【发明者】韩宝军, 何琼, 彭光怀, 方玲 申请人:赣南师范学院