专利摘要

本发明公开了铁铟环状复合微晶转盘制造方法,本发明的铁铟环状复合微晶转盘制造方法是在转盘零件的相应表面进行精磨或抛光加工、除油除锈、清洗、干燥，在干燥洁净的空气环境中，立即覆盖一层平整洁净的含铟不少于85%的薄铟层材料，在薄铟层材料上覆盖一层平整洁净的含铁不少于85%的薄层材料；将两台超声波发射器按相应的角度和位置对准零件表面且无直接接触，接通电源，超声波发射器正常工作；用大功率激光束照射零件表面、照射时间在5秒内；快速冷却，在零件表面形成一表面材料层形成一个环状复合微晶，不同的环状复合微晶之间存在大于10nm的间隙；零件表面材料层和基体材料成为一体，去除各孔附着的表面材料层。

权利要求

1.铁铟环状复合微晶转盘制造方法, 其特征在于:铁铟环状复合微晶转盘制造方法是，在转盘零件的相应表面进行精磨或抛光加工、除油除锈、清洗、干燥，在干燥洁净的空气环境中，立即覆盖一层平整洁净的含铟不少于85 Wt %的薄铟层材料，在薄铟层材料上覆盖一层平整洁净的含铁不少于85 Wt %的薄层材料；将两台超声波发射器按相应的角度和位置对准零件表面且无直接接触，两台超声波发射器的输入功率分别符合正弦曲线或余弦曲线或近似正弦曲线或近似余弦曲线；接通电源，超声波发射器正常工作；调整好大功率激光束功率和合适照射面积，用大功率激光束照射零件表面、照射时间在5秒内；快速冷却，在零件表面形成一表面材料层；表面材料层主要成分为含铁超过40 Wt%且含铟超过30 Wt%，外环由不少于4个直径小于200nm的球状晶粒或近似球状晶粒紧密结合而成的复合球微晶单元组成，外环呈密闭状或缺口小于2μm的环状,环内密排许多的单个直径小于200nm的晶粒或由不少于2个直径小于200nm的球状晶粒或近似球状晶粒紧密结合组成的复合微晶，形成一个环状复合微晶，不同的环状复合微晶之间存在大于10nm的间隙；零件表面材料层和基体材料成为一体，去除各孔附着的表面材料层，形成铁铟环状复合微晶转盘制造方法。

2.根据权利要求1所述的铁铟环状复合微晶转盘制造方法,其特征在于：所述的铁铟环状复合微晶转盘制造方法的环状复合微晶的形状和尺寸可以变化。

3.根据权利要求1所述的铁铟环状复合微晶转盘制造方法,其特征在于：所述的铁铟环状复合微晶转盘制造方法，在转盘零件的相应表面进行精磨或抛光加工、除油除锈、清洗、干燥，在干燥洁净的空气环境中，在精磨或抛光表面立即覆盖一层平整洁净的含铟不少于85 Wt %的中间材料层，中间材料层的尺寸大小与零件表面相适、与零件贴合良好无皱折；在中间材料层上覆盖一层平整洁净的纯铟材料，纯铟材料的尺寸大小与零件表面相适、纯铟材料贴合良好无皱折；在纯铟材料上覆盖一层平整洁净的含铁不少于85 Wt %的薄层材料；将两台超声波发射器按相应的角度和位置对准零件表面且无直接接触，两台超声波发射器的输入功率分别符合正弦曲线或余弦曲线或近似正弦曲线或近似余弦曲线；接通电源，超声波发射器正常工作；调整好大功率激光束功率和合适照射面积，用大功率激光束照射零件表面、照射时间在5秒内；快速冷却，在零件表面形成一表面材料层；表面材料层主要成分为含铁超过40 Wt%且含铟超过30 Wt%，外环由不少于4个直径小于200nm的球状晶粒或近似球状晶粒紧密结合而成的复合球微晶单元组成，外环呈密闭状或缺口小于2μm的环状,环内密排许多的单个直径小于200nm的晶粒或由不少于2个直径小于200nm的球状晶粒或近似球状晶粒紧密结合组成的复合微晶，形成一个环状复合微晶，不同的环状复合微晶之间存在大于10nm的间隙；零件表面材料层和基体材料成为一体，去除各孔附着的表面材料层，形成铁铟环状复合微晶转盘制造方法。

4.根据权利要求1所述的铁铟环状复合微晶转盘制造方法,其特征在于：所述的铁铟环状复合微晶转盘制造方法，在干燥洁净的空气环境中，将40Cr钢材料在170℃条件下保温5分钟，快速冷却，通过机械加工方法制成转盘零件，在转盘零件的相应表面进行磨削加工、清洁、除油、除锈后，进行精磨、超声波清洗、干燥后，在精磨表面立即覆盖一层平整洁净的厚0.2 mm的纯铟材料，纯铟材料的尺寸大小与转盘零件表面相适、纯铟材料贴合良好无皱折；再覆盖一层平整洁净的厚0.2 mm的40Cr钢薄片，尺寸大小与转盘零件表面相适、与纯铟材料贴合良好无皱折;

将压缩空气经塑料导管通过气动三联件、调节阀，通入空箱，10分钟后，关闭调节阀;

用螺钉将加热器固定在支架C 上，用螺钉将超声波发射器A 固定在调节支架A 上，用螺钉将超声波发射器B 固定在调节支架B 上；调节支架A、支架B、支架C，将零件和两台超声波发射器的高度调整合适；零件固定放置在加热器上；用加热器将零件加热至90～100℃；将两台超声波发射器按相应的角度和位置对准转盘零件表面且无直接接触，两台超声波发射器的输入功率分别符合正弦曲线或余弦曲线或近似正弦曲线或近似余弦曲线；接通电源，超声波发射器正常工作；调整好大功率激光束功率和合适照射面积，用大功率脉冲激光束照射零件表面0.3秒，快速冷却，形成表面材料层；用细刮刀对各孔附着的表面材料层进行去除，形成了铁铟环状复合微晶转盘。

说明书

技术领域

本发明涉及铁铟环状复合微晶转盘制造方法。

背景技术

转盘可用来约束流动的液体或气体，从而改变流经的液体或气体的路径和状态和速度等，是磁流变或气体流变等领域的重要零部件之一。

转盘通常是可以移动或是一种转动的转子。铁铟环状复合微晶转盘相关制造技术，是获得质量稳定的铁铟环状复合微晶转盘的前提。

本发明的一种铁铟环状复合微晶转盘制造方法，是为能有效改变流经的液体或气体的路径和状态和速度等参数而研发的。

文献检索和专利检索结果，目前国内还没有含铁超过40%( Wt%)且含铟超过30%(Wt%)的铁铟环状复合微晶转盘制造方法的相关专利文献报导。

发明内容

本发明的任务是提供一种铁铟环状复合微晶转盘制造方法，本发明的任务是通过如下技术方案来实现的: 本发明的铁铟环状复合微晶转盘制造方法是，在转盘零件的相应表面进行精磨或抛光加工、除油除锈、清洗、干燥，在干燥洁净的空气环境中，立即覆盖一层平整洁净的含铟不少于85%的薄铟层材料，在薄铟层材料上覆盖一层平整洁净的含铁不少于85%的薄层材料；将两台超声波发射器按相应的角度和位置对准零件表面且无直接接触，两台超声波发射器的输入功率分别符合正弦曲线或余弦曲线或近似正弦曲线或近似余弦曲线；接通电源，超声波发射器正常工作；调整好大功率激光束功率和合适照射面积，用大功率激光束照射零件表面、照射时间在5秒内；快速冷却，在零件表面形成一表面材料层；表面材料层主要成份为含铁超过40%( Wt%)且含铟超过30%( Wt%)，由不少于4个直径小于200nm的球状晶粒或近似球状晶粒紧密结合组成复合球微晶单元、分布组成密闭状的外环或缺口小于2μm的外环，环内密排许多的单个直径小于200nm的晶粒或由不少于2个直径小于200nm的球状晶粒或近似球状晶粒紧密结合组成的复合微晶，形成一个环状复合微晶，不同的环状复合微晶之间存在大于10nm的间隙；零件表面材料层和基体材料成为一体，去除各孔附着的表面材料层，形成铁铟环状复合微晶转盘制造方法。

所述的铁铟环状复合微晶转盘制造方法的环状复合微晶的形状和尺寸可以变化。

所述的铁铟环状复合微晶转盘制造方法是，在转盘零件的相应表面进行精磨或抛光加工、除油除锈、清洗、干燥，在干燥洁净的空气环境中，在精磨或抛光表面立即覆盖一层平整洁净的含铟不少于85%的的中间材料层，中间材料层的尺寸大小与零件表面相适、与零件贴合良好无皱折；在中间材料层上覆盖一层平整洁净的纯铟材料，纯铟材料的尺寸大小与零件表面相适、纯铟材料贴合良好无皱折；在纯铟材料上覆盖一层平整洁净的含铁不少于85%的薄层材料；将两台超声波发射器按相应的角度和位置对准零件表面且无直接接触，两台超声波发射器的输入功率分别符合正弦曲线或余弦曲线或近似正弦曲线或近似余弦曲线；接通电源，超声波发射器正常工作；调整好大功率激光束功率和合适照射面积，用大功率激光束照射零件表面、照射时间在5秒内；快速冷却，在零件表面形成一表面材料层；表面材料层主要成份为含铁超过40%( Wt%)且含铟超过30%( Wt%)，由不少于4个直径小于200nm的球状晶粒或近似球状晶粒紧密结合组成复合球微晶单元、分布组成密闭状的外环或缺口小于2μm的外环，环内密排许多的单个直径小于200nm的晶粒或由不少于2个直径小于200nm的球状晶粒或近似球状晶粒紧密结合组成的复合微晶，形成一个环状复合微晶，不同的环状复合微晶之间存在大于10nm的间隙；零件表面材料层和基体材料成为一体，去除各孔附着的表面材料层，形成铁铟环状复合微晶转盘制造方法。

本发明者经过多年来的深入研究发现，用转盘约束流动速度小于0.5m/s的液体或气体，尤其在磁流变领域的磁流变液，铁铟环状复合微晶转盘的有效改变流经的液体或气体的路径和状态和速度等作用机理，与大都数国内外学者已见报导的相关转盘性能有较大不同。铁铟环状复合微晶转盘能在转盘表面的磁流变液形成微磁体的复合粘弹性磁流变液状态，因此，研究铁铟环状复合微晶转盘制造方法具有重要的应用价值和实用意义。

与现有技术比较，本发明铁铟环状复合微晶转盘制造方法制成的铁铟环状复合微晶转盘的的相关技术有重大改进：① CN102918182A（公开日为20130206）专利，其抗微动磨损层的金相组织以铜为主要原料，还可以含有铟和铁，铁在铜基合金中的含量为0.2wt%-0.5wt%,铜混合晶粒为纳米尺寸且优选定向的形成得到支持，或至少不受阻碍，使得抗微动磨损层具备更均匀的性能分布；本发明的表面材料层中，含铁超过40%( Wt%)、含铟超过30%( Wt%)，铁与铟为主要成份，组成成份明显不同，铁铟环状复合微晶的铁离子铟离子之间的结构和离子比例和离子结合方式与CN102918182A的铜混合晶粒不同；CN102918182A的铜混合晶粒只能实现“优选定向”的普通技术，本发明实现 “铁铟环状复合微晶形成一个环状复合微晶、不同的环状复合微晶之间存在大于10nm的间隙” 的铁铟环状复合微晶技术，有明显不同。②授权专利“铟铁复合球微晶复合层(ZL201410481181.4)”、“ 铟铁复合球微晶复合层表面织构(ZL201410481180.2)”，其“表面材料层的金相组织具有含铟超过50%( Wt%)且铟和铁的总含量超过55%( Wt%)的复合球微晶单元，铟铁复合球微晶单元呈以行为单位或以列为单位近似规则密排阵列”，与本发明的表面材料层的“含铁超过40%( Wt%)、含铟超过30%( Wt%)”成份明显不同，复合微晶单元的排列方式也明显不同；由于组成成份不同，铁铟环状复合微晶的铁离子铟离子之间的结构和离子比例和离子结合方式与“铟铁复合球微晶复合层(ZL201410481181.4)”、“ 铟铁复合球微晶复合层表面织构(ZL201410481180.2)”的复合球微晶单元不同，而且本发明是关于“铁铟环状复合微晶形成一个环状复合微晶、不同的环状复合微晶之间存在大于10nm的间隙”，复合微晶单元的排列方式的技术原理与“铟铁复合球微晶复合层(ZL201410481181.4)”、“ 铟铁复合球微晶复合层表面织构(ZL201410481180.2)”明显不同；③授权专利“铟铁网状球复合微晶复合层(ZL201410481176.3)”、“ 铟铁网状球复合微晶复合层表面织构(ZL201410481178.2)”，其“表面材料层主要的主要成份为含铟超过50%( Wt%)且铟和铁的总含量超过55%( Wt%)，由不少于4个的球状晶粒或近似球状晶粒紧密结合组成体积较大的铟铁复合球微晶单元按一定规律分布组成网格，网格内密排许多的单个晶粒或由不少于2个球状晶粒或近似球状晶粒紧密结合组成体积较小铟铁微晶单元”，与本发明相比，明显不同 ，主要体现在：A，本发明的“表面材料层主要成份为含铁超过40%( Wt%)且含铟超过30%( Wt%)”，组成成份明显不同；B，本发明的复合微晶的排列是“形成一个环状复合微晶”，排列形式明显不同；C，本发明的“不同的环状复合微晶之间存在大于10nm的间隙”，是离散的，而“铟铁网状球复合微晶复合层(ZL201410481176.3)”、“ 铟铁网状球复合微晶复合层表面织构(ZL201410481178.2)”中的“铟铁复合球微晶单元按一定规律分布组成网格”，不同的网格之间是紧密相连接的。由于组成成份不同，铁铟环状复合微晶的铁离子铟离子之间的结构和离子比例和离子结合方式与“铟铁网状球复合微晶复合层(ZL201410481176.3)”、“ 铟铁网状球复合微晶复合层表面织构(ZL201410481178.2)” 的复合球微晶单元不同，且复合微晶单元的排列技术原理也明显不同；④授权专利铟镁内凹微晶复合层 (ZL201410481279.X)、铟镁内凹微晶复合层表面织构(ZL 201410481282.1)、铟铝复合球微晶复合层表面织构(ZL 201410481278.5)、铟铝复合球微晶复合层 (ZL 201410481275.1)、铟镁复合球微晶复合层 (ZL201410481213.0) 、铟镁复合球微晶复合层表面织构(ZL 201410481208.X)的内容与本发明明显不同。⑤CN101804551A 的《微纳复合织构化刀具的飞秒激光制备方法》和CN2692409的《轴瓦》授权专利，本发明的内容与之明显不同。因此，本发明的相关技术具有明显重大改进，具有明显的创造性。

本发明实现表面材料层主要成份为含铁超过40%( Wt%)且含铟超过30%( Wt%)，由许多直径小于200nm的球状晶粒或近似球状晶粒组成的复合微晶，形成一个环状复合微晶，不同的环状复合微晶之间存在大于10nm的间隙，能在转盘表面的磁流变液形成微磁体的复合粘弹性磁流变液状态，因此，本发明的铁铟环状复合微晶转盘制造方法具有重要的应用价值和实用意义。

本发明的有益效果是，铁铟环状复合微晶转盘制造方法制造的铁铟环状复合微晶转盘能在转盘表面的磁流变液形成微磁体的复合粘弹性磁流变液状态，本发明使用方便，结构简单，适用性强，且应用成本适宜，适合批量生产的特点。

附图说明

图1为本发明实施例1的铁铟环状复合微晶转盘制造方法的结构示意图。

图2为本发明实施例1的铁铟环状复合微晶转盘的结构示意图。

图3为本发明实施例1的铁铟环状复合微晶转盘的表面材料层扫描电镜图像。

图4为本发明实施例2的铁铟环状复合微晶转盘制造方法的结构示意图。

附图中，1-压缩空气，2-塑料导管，3-气动三联件，4-调节阀，5-超声波发生器A，6-支架A，7-40Cr薄片，8-纯铟材料，9-零件，10-超声波发生器B，11-加热器，12-支架C，13-空箱，14-支架B，15-螺钉，16-表面材料层，17-中间材料层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1

图1为本发明实施例1的铁铟环状复合微晶转盘制造方法的结构示意图，图2为本发明实施例1的铁铟环状复合微晶转盘的结构示意图，图3为本发明实施例1的铁铟环状复合微晶转盘的表面材料层扫描电镜图像，附图中，1为压缩空气，2为塑料导管，3为气动三联件，4为调节阀，5为超声波发生器A，6为支架A，7为40Cr薄片，8为纯铟材料，9为零件，10为超声波发生器B，11为加热器，12为支架C，13为空箱，14为支架B，15为螺钉，16为表面材料层。

本发明的铁铟环状复合微晶转盘制造方法特征在于：在干燥洁净的空气环境中，将40Cr钢材料在170℃条件的保温5分钟，快速冷却，通过机械加工方法制成转盘零件，在转盘零件的相应表面进行磨削加工、清洁、除油、除锈后，进行精磨、超声波清洗、干燥后，在精磨表面立即覆盖一层平整洁净的厚0.2 mm的纯铟材料，纯铟材料的尺寸大小与转盘零件表面相适、纯铟材料贴合良好无皱折；再覆盖一层平整洁净的厚0.2 mm的40Cr钢薄片，尺寸大小与转盘零件表面相适、与纯铟材料贴合良好无皱折。

将压缩空气1经塑料导管2通过气动三联件3、调节阀4，通入空箱13，10分钟后，关闭调节阀4。

用螺钉15将加热器11固定在支架C 12上，用螺钉15将超声波发射器A 5固定在调节支架A 6上，用螺钉15将超声波发射器B 10固定在调节支架B 14上；调节支架A、支架B、支架C，将零件和两台超声波发射器的高度调整合适；零件9固定放置在加热器11上；用加热器11将零件9加热至90～100℃，预热可减少激光束加热时产生的微裂纹；将两台超声波发射器按相应的角度和位置对准转盘零件表面且无直接接触，两台超声波发射器的输入功率分别符合正弦曲线或余弦曲线或近似正弦曲线或近似余弦曲线；接通电源，超声波发射器正常工作；调整好大功率激光束功率和合适照射面积，用大功率脉冲激光束照射零件表面0.3秒，快速冷却，形成表面材料层16，图3为表面材料层的电子显微镜扫描电镜图像；用细刮刀对各孔附着的表面材料层进行去除，形成了铁铟环状复合微晶转盘。

本发明实现表面材料层主要成份为含铁超过40%( Wt%)且含铟超过30%( Wt%)，由许多直径小于200nm的球状晶粒或近似球状晶粒组成的复合微晶，形成一个环状复合微晶，不同的环状复合微晶之间存在大于10nm的间隙，能在转盘表面的磁流变液形成微磁体的复合粘弹性磁流变液状态。

实施例2

图4为本发明实施例2的铁铟环状复合微晶转盘制造方法的结构示意图，附图中，1为压缩空气，2为塑料导管，3为气动三联件，4为调节阀，5为超声波发生器A，6为支架A，7为40Cr薄片，8为纯铟材料，9为零件，10为超声波发生器B，11为加热器，12为支架C，13为空箱，14为支架B,15为螺钉，17为中间材料层。

本发明的铁铟环状复合微晶转盘制造方法特征在于：

在干燥洁净的空气环境中，将40Cr钢材料在170℃条件的保温5分钟，快速冷却，通过机械加工方法制成转盘零件9，在转盘零件9的相应表面进行磨削加工、清洁、除油、除锈后，进行精磨、超声波清洗、干燥后，在精磨表面立即覆盖一层平整洁净的厚0.1 mm的含铟不少于85%的Sn-Cu-In材料的中间材料层17，中间材料层17的尺寸大小与零件表面相适、与零件贴合良好无皱折；在中间材料层17上覆盖一层平整洁净的厚0.2 mm的纯铟材料，纯铟材料的尺寸大小与零件表面相适、纯铟材料贴合良好无皱折；再覆盖一层平整洁净的厚0.2 mm的40Cr钢薄片，尺寸大小与转盘零件表面相适、与纯铟材料贴合良好无皱折。增设一中间材料层，可减少激光束加热时产生的微裂纹，提升铁铟环状复合微晶复合层的质量。

将压缩空气1经塑料导管2通过气动三联件3、调节阀4，通入空箱13，10分钟后，关闭调节阀4。

用螺钉15将加热器11固定在支架C 12上，用螺钉15将超声波发射器A 5固定在调节支架A 6上，用螺钉15将超声波发射器B 10固定在调节支架B 14上；调节支架A、支架B、支架C，将零件和两台超声波发射器的高度调整合适；零件9固定放置在加热器11上；用加热器11将零件9加热至90～100℃，预热可减少激光束加热时产生的微裂纹；将两台超声波发射器按相应的角度和位置对准转盘零件表面且无直接接触，两台超声波发射器的输入功率分别符合正弦曲线或余弦曲线或近似正弦曲线或近似余弦曲线；接通电源，超声波发射器正常工作；调整好大功率激光束功率和合适照射面积，用大功率脉冲激光束照射零件表面0.35秒，快速冷却，形成表面材料层；用细刮刀对各孔附着的表面材料层进行去除，形成了铁铟环状复合微晶转盘。

本发明实施例2与实施例1相比，增设了中间材料层，可减少激光束加热时产生的微裂纹，提升铁铟环状复合微晶复合层的质量。

铁铟环状复合微晶转盘制造方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。