[发明专利]通过超声冲击改进金属性能和防止及抑制劣化的方法

权利要求书

1.一种通过在冲击能下的超声冲击防止金属劣化和抑制劣化的方 法，所述冲击能由影响材料的至少一种性质或状况的任务决定并基于 材料的动态强度，包括：

预定驱动脉冲开始的时刻、在振荡系统接近被处理的表面期间超 声振荡系统末端的超声振荡的相位和振幅，以在一个范围中提供表面 的中结构完整性，包括冲击开始时的合成速度矢量的最大值、最小值 和补偿值；和

根据影响被处理的表面下的材料结构和基于对所述振荡系统从所 述被处理的表面上回弹的要求，在所述振荡系统接触所述表面后的超 声冲击期间设定和改变振幅，直至所述超声冲击终止，

其特征在于，在所述振荡系统接近所述表面的过程期间，在两者 接触之前设定超声振荡的振幅和相位，使得在接触开始时，所述冲击 的速度和能量符合保持表面层中所述材料的中结构完整性的前提条 件，其中被处理的表面的塑性形变不超过其饱和水平但足以将超声应 力传递到所述材料中，且声损耗保持在对指定的随后塑性形变而言足 够但不大于由所述材料的Q-系数决定的值的范围内。

2.一种通过在冲击能下的超声冲击防止金属劣化和抑制劣化的方 法，所述冲击能由影响材料的至少一种性质或状况的任务决定并基于 材料的动态强度，包括：

预定驱动脉冲开始的时刻、在振荡系统接近被处理的表面期间超 声振荡系统末端的超声振荡的相位和振幅，以在一个范围中提供表面 的中结构完整性，包括冲击开始时的合成速度矢量的最大值、最小值 和补偿值；和

根据影响被处理的表面下的材料结构和基于对所述振荡系统从所 述被处理的表面上回弹的要求，在所述振荡系统接触所述表面后的超 声冲击期间设定和改变振幅，直至所述超声冲击终止，

所述方法还包括：

基于表面材料与其容许的形变速率相关的动态强度储备，设定在 所述振荡系统接近所述表面的阶段中的振荡速度的控制程度，由此提 供所述材料和表面层的中结构的完整性；和

基于所述被处理的材料在转向指定状态的过程中对超声冲击作用 的敏感性，设定超声冲击过程中的超声振荡强度分布，该分布足以获 得在表面下方的材料结构和材料的所述至少一种性质，

其中，所述振荡速度控制程度和超声振荡强度分布根据实验数据 或专业知识由所述任务预先决定。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：

基于表面材料与其容许的形变速率相关的动态强度储备，设定在所述 振荡系统接近所述表面的阶段中的振荡速度的控制程度，由此提供所述 材料和表面层的中结构的完整性；和

基于所述被处理的材料在转向指定状态的过程中对超声冲击作用 的敏感性，设定超声冲击过程中的超声振荡强度分布，该分布足以获 得在所述表面下方的所述材料结构和材料的所述至少一种性质，

其中，所述振荡速度控制程度和超声振荡强度分布根据实验数据 或专业知识由所述任务预先决定。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在根据 所述任务预定的软冲击相中的塑性形变期间，所述材料表面以足以填 满晶间缺陷空隙同时保持所述材料的所述表面的完整性及其中结构 的速率和能量形变。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在由所 述超声冲击的软和力相位的作用引起的所述材料的所述表面塑性形 变过程中产生的力的作用下，结构缺陷边界被封闭。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在由所 述材料的所述表面的塑性形变引起的弹性残余应力下激活缺陷边界 封闭表面。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在由预 定重复速率下的冲击产生的力脉冲的作用下，激活缺陷边界封闭表 面。