高頻微觀激振時效技術

  一般的(de)(de)振(zhen)動時效激振(zhen)頻(pin)率在200Hz 以內(nei),而(er)高頻(pin)微觀(guan)激振(zhen)時效指的(de)(de)是(shi)采用高頻(pin)機(ji)械振(zhen)動信號(頻(pin)率大于(yu)1kHz)激勵構件,使構件晶(jing)(jing)體發生“局部(bu)微觀(guan)共振(zhen)”(即微觀(guan)晶(jing)(jing)粒(li)或亞晶(jing)(jing)意義上的(de)(de)共振(zhen)),以此讓因(yin)位錯而(er)處于(yu)亞穩(wen)(wen)定(ding)狀(zhuang)態的(de)(de)晶(jing)(jing)粒(li)獲(huo)得能(neng)量(liang)而(er)劇烈運動,克(ke)服(fu)周圍晶(jing)(jing)粒(li)束縛回到(dao)原先更加穩(wen)(wen)定(ding)低能(neng)的(de)(de)平衡(heng)位置上,從而(er)使構件內(nei)部(bu)微觀(guan)位錯減少(shao),削弱或消除宏觀(guan)殘余應(ying)力(li),實現振(zhen)動時效的(de)(de)意義與目的(de)(de)。

  該工(gong)藝的優點是:

  傳統振動時(shi)效(xiao)機理是由(you)于(yu)周期性振動輸入,金(jin)屬位錯發生滑(hua)移使晶體(ti)微觀塑(su)形(xing)變(bian)形(xing),內部(bu)應力(li)場改變(bian),使殘余(yu)應力(li)得以重新分布,峰值(zhi)下(xia)降。因位錯塞(sai)積開通、滑(hua)動容易(yi)使晶粒破碎形(xing)成亞晶界,這(zhe)一過(guo)程將導致位錯密度升高(gao),由(you)此提高(gao)金(jin)屬的臨(lin)界切應力(li),從而(er)使余(yu)下(xia)位錯不再易(yi)滑(hua)動,工(gong)件尺寸(cun)穩(wen)定(ding)。

  而(er)高(gao)頻振(zhen)動(dong)(dong)時(shi)效(xiao)(xiao)與(yu)此(ci)不同(tong),其高(gao)階(jie)(jie)共(gong)振(zhen)機理(li)(li)使得位錯密度減(jian)小(xiao)(xiao),晶粒(li)本身回到幾(ji)乎無應力(li)的(de)(de)原始狀態(tai),消(xiao)除殘余應力(li)效(xiao)(xiao)果更(geng)明顯,也將獲得更(geng)加可靠的(de)(de)尺寸(cun)穩定性;同(tong)時(shi),根據(ju)機械振(zhen)動(dong)(dong)模(mo)(mo)態(tai)分析理(li)(li)論,物體(ti)(ti)的(de)(de)高(gao)階(jie)(jie)模(mo)(mo)態(tai)比(bi)低階(jie)(jie)模(mo)(mo)態(tai)振(zhen)型(xing)(xing)具有更(geng)多的(de)(de)節點及峰值與(yu)谷值。高(gao)頻激(ji)(ji)(ji)振(zhen)激(ji)(ji)(ji)發出(chu)的(de)(de)晶粒(li)高(gao)階(jie)(jie)模(mo)(mo)態(tai),使得金屬材料在(zai)整體(ti)(ti)上(shang)能量均勻分布,內應力(li)也更(geng)加均化;再(zai)者,高(gao)頻激(ji)(ji)(ji)振(zhen)時(shi)效(xiao)(xiao)是一種(zhong)微(wei)觀激(ji)(ji)(ji)振(zhen),對于構(gou)(gou)(gou)件(jian)來(lai)說(shuo),振(zhen)幅小(xiao)(xiao),產生的(de)(de)宏觀變形量也極小(xiao)(xiao),不易導(dao)致(zhi)因時(shi)效(xiao)(xiao)處理(li)(li)帶(dai)來(lai)的(de)(de)工(gong)件(jian)破(po)壞與(yu)損(sun)傷(shang);此(ci)外,高(gao)頻激(ji)(ji)(ji)振(zhen)裝置一般體(ti)(ti)積較小(xiao)(xiao),不僅(jin)便于處理(li)(li)大型(xing)(xing)構(gou)(gou)(gou)件(jian)的(de)(de)微(wei)小(xiao)(xiao)結構(gou)(gou)(gou)處,更(geng)加能夠適(shi)用(yong)于微(wei)型(xing)(xing)構(gou)(gou)(gou)件(jian),使得振(zhen)動(dong)(dong)時(shi)效(xiao)(xiao)技(ji)術的(de)(de)應用(yong)面得以拓(tuo)展。

  高頻激(ji)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)設備的(de)研(yan)發在我國(guo)起步較晚,但也已形成了一些技術(shu)(shu)(shu)成熟產品。總的(de)來(lai)看,應(ying)用(yong)形式主要集中于超聲時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)技術(shu)(shu)(shu),低于超聲波(bo)頻率范(fan)圍的(de)高頻激(ji)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)應(ying)用(yong)并不(bu)多見。分析其原因,在于高頻激(ji)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)的(de)機理研(yan)究尚(shang)未(wei)做(zuo)到量化(hua)程度(du),時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)處理效(xiao)(xiao)(xiao)果的(de)判定(ding)尚(shang)無確切標準,加之超聲時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)技術(shu)(shu)(shu)的(de)突出(chu)優勢,使得一般意義上的(de)高頻振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)難(nan)以(yi)獲得較大推(tui)廣空(kong)間(jian)。