利用深冷电磁复合场提高金属材料强韧性的方法及装置

技术特征：
1.一种利用深冷电磁复合场提高金属材料强韧性的方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、将金属材料安装于深冷处理箱内的试样夹具上，在金属材料外周缠绕励磁线圈，并使励磁线圈不与金属材料接触；将深冷处理箱与液氮存储罐连通，将金属材料与脉冲电流发生器连接；将励磁线圈与脉冲磁场发生器连接；s2、打开液氮存储罐开关，向深冷处理箱内输送液氮；通过深冷处理箱内的温度传感器实时监测箱内温度，设置温度阈值为液氮温度-196℃，在达到温度阈值之前，持续通入液氮；在达到温度阈值之后，关闭液氮存储罐开关和增压阀控制器，使深冷处理箱内温度保持在温度阈值的时间为1～2h；s3、深冷处理箱内温度稳定后，设置好脉冲电流发生器和脉冲磁场发生器参数，打开脉冲电流发生器和脉冲磁场发生器；s4、电磁复合场处理结束后，关闭脉冲电流发生器和脉冲磁场发生器，关闭液氮存储罐开关，取出金属材料，在室温中进行升温处理，直至室温。2.根据权利要求1所述的利用深冷电磁复合场提高金属材料强韧性的方法，其特征在于，设置的脉冲电流发生器参数包括：电流大小0～500a、脉冲频率50hz、冲击时间0～2s；设置的脉冲磁场发生器参数包括：磁场强度0～1t、通电时间0～2s。3.根据权利要求1所述的利用深冷电磁复合场提高金属材料强韧性的方法，其特征在于，步骤s2中的深冷处理是从室温开始下降，冷却速度为5～10℃5555。4.根据权利要求1所述的利用深冷电磁复合场提高金属材料强韧性的方法，其特征在于，步骤s4中的升温速度为5～10℃5555。5.一种利用深冷电磁复合场提高金属材料强韧性的装置，其特征在于，用于实现权利要求1-4任一项所述的利用深冷电磁复合场提高金属材料强韧性的方法，所述装置包括深冷处理箱，设置于所述深冷处理箱外部的液氮存储罐、脉冲电流发生器、脉冲磁场发生器、计算机系统，以及设置于所述深冷处理箱外部的试样夹具、温度传感器；所述液氮存储罐通过液氮导管与深冷处理箱连通，所述液氮导管上设有存储罐开关、增压阀控制器、流量控制阀；待处理的金属材料安装于所述试样夹具上，金属材料外周缠绕有励磁线圈，且励磁线圈不与金属材料接触，所述金属材料与脉冲电流发生器连接，所述励磁线圈与脉冲磁场发生器连接；所述温度传感器、增压阀控制器、流量控制阀分别与计算机系统连接。6.根据权利要求5所述的利用深冷电磁复合场提高金属材料强韧性的装置，其特征在于，所述试样夹具包括两个相对设置的u形卡槽，金属材料的两端分别设置于u形卡槽内部，并通过第一螺栓固定；两个u形卡槽分别与所述脉冲电流发生器的正负极连接以将电流传导给金属材料；两个u形卡槽的间距能够调节，以适应不同尺寸的金属材料。7.根据权利要求6所述的利用深冷电磁复合场提高金属材料强韧性的装置，其特征在于，所述深冷处理箱内部间隔设置两根金属导轨，两根金属导轨上分别设有一个金属滑块，两个金属滑块分别通过金属支架与两个u形卡槽连接，金属滑块能在金属导轨上移动，以调节两个u形卡槽的间距；两根金属导轨底部分别设有一个导电块，两个金属滑块分别通过导线与所述脉冲电流发生器的正负极连接。8.根据权利要求5所述的利用深冷电磁复合场提高金属材料强韧性的装置，其特征在于，所述深冷处理箱外表面设置隔热层。9.根据权利要求8所述的利用深冷电磁复合场提高金属材料强韧性的装置，其特征在
于，所述隔热层为涂覆于深冷处理箱外表面的隔热的金属材料薄膜。10.根据权利要求5所述的利用深冷电磁复合场提高金属材料强韧性的装置，其特征在于，所述深冷处理箱与其他构件连接的接口处用密封胶密封，防止热量的传递。

技术总结
本发明涉及一种利用深冷电磁复合场提高金属材料强韧性的方法，包括：将金属材料安装于深冷处理箱内，缠绕励磁线圈，并使励磁线圈不与金属材料接触；将深冷处理箱与液氮存储罐连通，将金属材料与脉冲电流发生器连接；将励磁线圈与脉冲磁场发生器连接；向深冷处理箱内输送液氮实时监测箱内温度，设置温度阈值为液氮温度-196℃，并使深冷处理箱内温度保持在温度阈值的时间为1～2h；设置好脉冲电流发生器和脉冲磁场发生器参数，打开脉冲电流发生器和脉冲磁场发生器；关闭脉冲电流发生器和脉冲磁场发生器，关闭液氮存储罐开关，取出金属材料，在室温中进行升温处理，直至室温。本发明在深冷环境下进行电磁复合场对金属材料处理，能够提高其强韧化。提高其强韧化。提高其强韧化。


技术研发人员：尹飞 陈乐璇 华林
受保护的技术使用者：武汉理工大学
技术研发日：2022.08.15
技术公布日：2022/11/18