DE4134333A1 - Verfahren zur steigerung der festigkeit und schwingfestigkeit von metalloberflaechen - Google Patents
Verfahren zur steigerung der festigkeit und schwingfestigkeit von metalloberflaechenInfo
- Publication number
- DE4134333A1 DE4134333A1 DE4134333A DE4134333A DE4134333A1 DE 4134333 A1 DE4134333 A1 DE 4134333A1 DE 4134333 A DE4134333 A DE 4134333A DE 4134333 A DE4134333 A DE 4134333A DE 4134333 A1 DE4134333 A1 DE 4134333A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- conductor
- rod
- current carrying
- induced magnetic
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D10/00—Modifying the physical properties by methods other than heat treatment or deformation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/06—Surface hardening
- C21D1/09—Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation
- C21D1/10—Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation by electric induction
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D7/00—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
- C21D7/02—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working
- C21D7/04—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working of the surface
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steigerung der
Festigkeit und Schwingfestigkeit von Metalloberflächen durch
Einbringen von Druckeigenspannungen mittels plastischer Verformung
und Verfestigung.
Zu diesem Zweck sind verschiedene, mechanische Verfahren
bekannt, z. B. Kugelstrahlen (shot peening), Festwalzen und
Aufweiten durch Aufdornen.
W. Schütz: Das Kugelstrahlen und sein Einfluß auf wichtige
Bauteileigenschaften, Der Maschinenschaden, S. 170-176, 61
(1989).
Proceedings of the Fourth International Conference on Shot
Peening, Hrsg. K. Iida, The Japan Society of Precision
Engeneering, Tokio (1990).
Proceedings of the International Conference on Fatigue, Pre
vention & Design, Amsterdam, 21. bis 24. April 1986, Hrsg. J.
T. Barnby, Chameleon Press Ltd. London (1986).
Proceedings of the Third International Conference on Shot
Peening, Garmisch-Partenkirchen 1987, Hrsg. H. Wohlfahrt,
Deutsche Ges. für Materialkunde.
Ein Nachteil dieser rein mechanischen Verfahren ist die nur
schwer vermeidbare Veränderung der Topographie der
Metalloberflächen. Es treten bei den mechanischen Verfahren
Mikro-Kerbspannungen auf, wodurch die Gefahr der frühzeitigen
Rißbildung erhöht wird (H. Gray: Einfluß einer Kugelstrahlbehandlung
auf das Ermüdungsverhalten von Titanlegierungen
bei erhöhten Temperaturen, Diss. TU Hamburg-Harburg,
1988).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, negative mechanische
Einwirkungen auf die Metalloberflächen zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
plastische Verformung und Verfestigung berührungslos mittels
magnetischen Druckes erfolgt. Der notwendige magnetische
Druck kann mittels eines elektrischen Leiters oder Leitersystems
in der Nähe der zu behandelnden Oberfläche erzeugt
werden, wobei durch den Leiter oder das Leitersystem ein
starker Stromstoß in der Größenordnung von einer Million
Ampere, z. B. durch Entladen einer geeigneten
Kondensatorbatterie, gegeben wird.
An Hand der Zeichnung wird ein Beispiel der Erfindung
(Behandlung einer Bauteilkerbe in Form einer Bohrung) nach
Patentanspruch 3 näher erläutert.
Bei der Bohrung 1 in der Metallplatte 2 werden durch erfin
dungsmäßiges Aufweiten Druckeigenspannungen in die Bohrung
eingebracht. Der Bohrungsdurchmesser beträgt in diesem Beispiel
12 mm. Durch die Bohrung 1 wird ein elektrischer Leiter
3 durchgeführt, dessen Durchmeser 10 mm beträgt. Der Leiter
3 besteht aus einem Stab aus Edelstahl mit besonders hoher
Festigkeit, auf den ein Kupferrohr mit 1 mm Wandstärke auf
geschrumpft worden ist. Dieser zylindrische Leiter ist mit
einer 0,2 mm starken Isolationsschicht umgeben, um einen
elektrischen Schluß mit der Metallplatte auszuschließen. In
dem elektrischen Leiter wird durch Entladung der Kondensator
batterie 4 über den Schalter 5, der aus einer Parallel
schaltung von fünfzehn Ignitrons gebildet wird, ein gedämpfter
sinusförmiger Stromverlauf erzeugt.
Die Kapazität der Kondensatorbatterie 4 beträgt 900 µF und
die Ladespannung 8,2 kV, so daß sich für den Energieinhalt
30 kWs ergeben. Die Kondensatorbatterie und die Zuleitungen
zum Leiterstab 3 sind möglichst niederinduktiv ausgebildet.
Die Eigenfrequenz des Systems beträgt 25 kHz und das logarithmische
Dekrement 0,7. Der Strom im Leiter 3 erzeugt ein
ringförmiges Magnetfeld 6 um den Leiter 3. Innerhalb der
Metallplatte werden diese ringförmigen Magnetfelder aufgehoben
durch induzierte Ströme, die an der Oberfläche der Metallplatte
fließen. In der Bohrungswand fließen diese induzierten
Ströme antiparallel, d. h. in Gegenrichtung zum Strom im
durchgesteckten Leiter 3. Im Spalt zwischen Leiter 3 und
Bohrungswand entsteht ein magnetischer Druck, der berechnet
werden kann mit:
pmax = µ₀ · f² · C · Wc · r-2 · e- δ /2
µ₀ = 1,26 · 10-6 VsA-1 m-1
f = Frequenz des Entladestroms in Hz
C = Kapazität der Kondensatorbatterie in F
Wc = gespeicherte Energie in Ws
r = Lochradius in m
δ = logarithmisches Dekrement
µ₀ = 1,26 · 10-6 VsA-1 m-1
f = Frequenz des Entladestroms in Hz
C = Kapazität der Kondensatorbatterie in F
Wc = gespeicherte Energie in Ws
r = Lochradius in m
δ = logarithmisches Dekrement
Beim Ausführungsbeispiel wurde im ersten Strommaximum ein
Druck von 4,2·10⁸ Pa erreicht.
Claims (3)
1. Verfahren zur Steigerung der Festigkeit und Schwingfestigkeit
von Metalloberflächen durch Einbringen von Druckeigenspannungen
mittels plastischer Verformung, dadurch
gekennzeichnet, daß die plastische Verformung und Verfestigung
berührungslos mittels magnetischen Druckes erfolgt.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Druck
mittels eines elektrischen Leiters oder Leitersystems in der
Nähe der zu behandelnden Oberfläche erzeugt wird, wobei
durch den Leiter oder das Leitersystem ein starker Stromstoß
in der Größenordnung von einer Million Ampere, z. B. durch
Entladen einer geeigneten Kondensatorbatterie, gegeben wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2 zur Anwendung des Verfahrens
auf Bohrungen im Metallplatten, dadurch gekennzeichnet, daß
ein elektrischer Leiter isoliert von der Metallplatte durch
die Bohrung gesteckt wird, und in diesem Leiter ein Stromstoß
mit hoher Stromstärke in der Größenordnung von einer
Million Ampere, z. B. durch Entladung einer geeigneten
Kondensatorbatterie, erzeugt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4134333A DE4134333A1 (de) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | Verfahren zur steigerung der festigkeit und schwingfestigkeit von metalloberflaechen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4134333A DE4134333A1 (de) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | Verfahren zur steigerung der festigkeit und schwingfestigkeit von metalloberflaechen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4134333A1 true DE4134333A1 (de) | 1992-03-26 |
Family
ID=6442863
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4134333A Withdrawn DE4134333A1 (de) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | Verfahren zur steigerung der festigkeit und schwingfestigkeit von metalloberflaechen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4134333A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009003601A1 (de) * | 2007-07-04 | 2009-01-08 | Eads Deutschland Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum elektromagnetischen verfestigen von metallischen werkstücken für bohrungen |
WO2009065486A1 (de) * | 2007-11-19 | 2009-05-28 | Eads Deutschland Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur randschichtverfestigung von bohrungen mittels magnetfeldern und bohrungsanordnung mit randschichtverfestigter bohrung |
CN103589854A (zh) * | 2013-10-30 | 2014-02-19 | 华中科技大学 | 一种电磁孔强化方法 |
WO2017216587A1 (en) * | 2016-06-13 | 2017-12-21 | Mores Stylianos | Electromagnetic hammer device for the mechanical treatment of materials and method of use thereof |
CN108393651A (zh) * | 2018-05-22 | 2018-08-14 | 北京理工大学 | 一种多场耦合锥面滚压加工的装置 |
-
1991
- 1991-10-17 DE DE4134333A patent/DE4134333A1/de not_active Withdrawn
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009003601A1 (de) * | 2007-07-04 | 2009-01-08 | Eads Deutschland Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum elektromagnetischen verfestigen von metallischen werkstücken für bohrungen |
WO2009065486A1 (de) * | 2007-11-19 | 2009-05-28 | Eads Deutschland Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur randschichtverfestigung von bohrungen mittels magnetfeldern und bohrungsanordnung mit randschichtverfestigter bohrung |
DE102007055378B4 (de) * | 2007-11-19 | 2017-06-29 | Airbus Defence and Space GmbH | Verfahren und Vorrichtung zur Randschichtverfestigung von Bohrungen und Bohrungsanordnung mit randschichtverfestigter Bohrung |
CN103589854A (zh) * | 2013-10-30 | 2014-02-19 | 华中科技大学 | 一种电磁孔强化方法 |
CN103589854B (zh) * | 2013-10-30 | 2015-08-19 | 华中科技大学 | 一种电磁孔强化方法 |
WO2017216587A1 (en) * | 2016-06-13 | 2017-12-21 | Mores Stylianos | Electromagnetic hammer device for the mechanical treatment of materials and method of use thereof |
CN108393651A (zh) * | 2018-05-22 | 2018-08-14 | 北京理工大学 | 一种多场耦合锥面滚压加工的装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102005005359B4 (de) | Verfahren zum Kaltgasspritzen | |
DE19545580A1 (de) | Verfahren und Anordnung zum Aufschluß von elastischen Materialien in Verbindung mit metallischen Materialien | |
DE2133173B2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Abbeizen eines oxydierten Blechbandes | |
CN112877524B (zh) | 对金属工件施加弹性应力场和脉冲电流场并辅助超声滚压的表面强化装置及方法 | |
DE19883021B4 (de) | Entladungsoberflächenbehandlungsgerät und Entladungsoberflächenbehandlungsverfahren | |
DE4134333A1 (de) | Verfahren zur steigerung der festigkeit und schwingfestigkeit von metalloberflaechen | |
DE4107072C2 (de) | Vorrichtung zur Erzeugung von Ozon | |
EP3551786B1 (de) | Elektropolierverfahren und elektrolyt hierzu | |
WO2004003260A1 (de) | Elektrochemisches verfahren zum reinigen von oberflächen metallischer werkstücke und reinigungselektrode | |
DE102009036716A1 (de) | Beschichtungsverfahren | |
WO2010081828A1 (de) | Verfahren zum erzeugen von bohrungen | |
EP2130635B1 (de) | Magnetarc-Schweissverfahren für Werkstücke mit offenen Querschnitten | |
DE1915769A1 (de) | Schweissverfahren sowie Vorrichtung zur Durchfuehrung dieses Verfahrens | |
DE102018114210B4 (de) | Verfahren zur Bewertung von Fluiden | |
DE1452874A1 (de) | Vorrichtung zur Erzielung eines gleichfoermigen Tiefziehdruckes beim Tiefziehen metallischer Werkstuecke | |
KR890701801A (ko) | 전자증착 금속포일 형성방법 및 장치 | |
DE19840465A1 (de) | Meßvorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Länge einer Elektrode | |
DE1452889C (de) | ||
DE912118C (de) | Anordnung zum Einstellen eines guenstigen Kontaktdruckes bei loesbaren elektrischen Verbindungen | |
DE637464C (de) | Vorrichtung zum Pruefen der Gleichachsigkeit der Wandungen runder hohler oder aus verschiedenen Rundkoerpern zusammengesetzter voller Werkstuecke durch Erzeugung oder Veraenderung eines elektrischen Stromes | |
DE69203264T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung von metallischen Gegenständen in einer reaktiven Lösung insbesondere zum Ätzen oder Galvanisieren von heissgewalzten Blechen. | |
DE10234859B4 (de) | Einrichtung und Verfahren zum Beschichten von Substraten | |
CH695094A5 (de) | Verfahren zur elektrischen Drahtentladungsbearbeitung. | |
CH364554A (de) | Vorrichtung zur Durchführung von unter der Einwirkung einer mit Wechselstrom betriebenen Gasentladung ablaufenden Prozessen | |
DE1452889B1 (de) | Vorrichtung zum elektrodynamischen Umformen fester metallischer Werkstücke |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAV | Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1 | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |