專利名稱:金屬、金屬合金、金屬基體復合材料部件和組件的磁處理和電處理的制作方法
金屬、金屬合金、金屬基體復合材料部件和組件的磁處理和電處理相關申請的交叉引用本申請要求2010年6月11日提交的美國臨時申請?zhí)?1/354000的權益,該臨時申請的內容通過引用合并到本文。
背景技術:
制動尖叫(brake squeal)形式的噪聲對于所有的汽車OEM而言是質保最關注的問題之一。制動盤形成了產生振動頻率的摩擦界面的一部分。組件的諧振頻率的減振(damping)可以通過系統(tǒng)減振或材料減振來實現。材料減振涉及響應于應力而在材料中產生的內摩擦。磁力-機械減振是產生內摩擦的若干機制之一。期望的是增加制動盤的減振容量,這將降低來自制動期間的制動盤或經受外力時的其他金屬部件的振動和噪聲。本文所使用的術語“金屬部件” 是指黑色金屬、黑色金屬合金、黑色金屬基體復合材料、黑色金屬燒結材料、有色金屬、有色金屬合金、有色金屬燒結材料以及有色金屬基體復合材料部件和組件。本文所使用的術語“金屬基體復合材料”指的是包括具有嵌鑄物和增強體的金屬的所有傳統(tǒng)變體。
發(fā)明內容
本發(fā)明對金屬部件使用磁力-機械減振以提高部件的內摩擦從而達到更好的服役性能。根據本發(fā)明的一方面,提供一種處理金屬以提高金屬部件的減振的方法。該方法包括:將上述金屬放置為與載流線圈電接觸并且閉合電路以向所述線圈施加電流,從而在所述金屬中產生磁場;此后,斷開電路并隨后第二次閉合電路以向線圈施加第二電流;第二次斷開電路并且將金屬從載流線圈移走。根據本發(fā)明的另一方面,提供一種處理金屬以提高金屬部件的減振的方法。該方法包括:將金屬放置在具有一組或更多組磁極的受控磁場中,以及通過指定的過程對磁場進行調制。根據本發(fā)明的又一方面,提供一種包括制動表面的制動盤。由于本文所述的磁處理和/或電處理,所述制動盤的Q因子減小至少5%。在一個非限制性的實施方案中,制動盤可以包括黑色金屬或有色金屬、合金或金屬基體復合材料。在本發(fā)明的再一方面中,提供一種懸架彈簧。由于本文所述的磁處理和/或電處理,所述懸架彈簧的疲勞強度增加至少5%。根據以下結合附圖進行的描述,本發(fā)明的這些和其他優(yōu)點和特征將變得更為明顯。
在本說明書所附的權利要求中具體指出并且清楚地要求保護被視為本發(fā)明的主題。根據以下結合附圖進行的詳細描述,本發(fā)明的前述特征、其他特征以及優(yōu)點是明顯的,附圖中:圖1是與現有技術相比的本發(fā)明一個方面的圖示;圖2是與基線制動盤相比的本發(fā)明另一方面的圖示;圖3是與現有技術相比施加有磁場的本發(fā)明的圖示;圖4是示出根據本發(fā)明一個方面的磁化制動盤的圖示;圖5是根據現有技術的制動盤的噪聲測試結果的圖示;圖6是根據本發(fā)明的制動盤的噪聲測試結果的圖示;圖7A示出應用于鋁的本發(fā)明的一個方面;圖7B示出與現有技術相比的本發(fā)明另一方面的圖示,其示出應用于鋁的本發(fā)明;圖8是根據本發(fā)明另一方面的磁處理的累加效應的圖示;
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圖9是根據本發(fā)明又一方面的提高的疲勞強度的圖示;圖10示出根據本發(fā)明一個方面的處理金屬的方法;以及圖11示出根據本發(fā)明另一方面的處理金屬的方法。
具體實施例方式
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本發(fā)明對金屬部件使用磁力-機械減振,如本文將參考制動盤詳細描述的,用以提高制動盤的內摩擦從而達到更好的性能。其他人將想到所描述的應用可以適用于其他黑色金屬部件、有色金屬部件、金屬合金或金屬基體復合材料。在本發(fā)明的另一非限制性的實施方案中,也可以在部件和組件制造之前向未加工的金屬部件材料施加磁場。例如,可以在制造過程例如制動盤的車削之前向原料鑄錠施加磁場。通過確定可能影響減振的因素,本發(fā)明人已經發(fā)現了新的并且可用的控制這些因素以控制減振的方法。固有頻率系統(tǒng)振動的固有頻率用下式表示
權利要求
1.一種處理金屬以提高金屬部件的減振或疲勞強度的方法,所述方法包括: 將所述金屬放置為與載流線圈電接觸; 閉合電路以向所述線圈施加電流,從而在所述金屬中產生磁場; 斷開所述電路; 第二次閉合所述電路以向所述線圈施加第二電流; 第二次斷開所述電路;以及 將所述金屬從所述載流線圈移走。
2.根據權利要求1所述的方法,包括施加至少I安培的電流。
3.根據權利要求2所述的方法,包括施加約3000安培的電流。
4.根據權利要求1所述的方法,包括將所述金屬放置在所述載流線圈內并且通過以預定的時間間隔斷開和閉合所述電路來使所述電流循環(huán)通過所述線圈。
5.根據權利要求4所述的方法,其中所述預定的時間間隔中的至少之一為0.5秒。
6.根據權利要求5所述的方法,其中將所述電流通過所述線圈的所述循環(huán)重復3至6次。
7.根據權利要求4所述的方法,其中將所述電流通過所述線圈的所述循環(huán)重復3至6次。`
8.根據權利要求4所述的方法,包括在所述線圈中對所述金屬進行去磁。
9.根據權利要求1所述的方法,包括通過以預定的時間間隔斷開和閉合所述電路來使所述電流直接地循環(huán)進入所述金屬。
10.根據權利要求1所述的方法,包括在所述金屬中保留有殘余磁場的情況下將所述金屬從所述線圈移走。
11.一種通過權利要求1所述的方法制造的制動盤,所述制動盤包括Q因子減小至少5 %的制動表面。
12.根據權利要求11所述的制動盤,其中所述制動盤包括選自鑄鐵、延性鐵、鋼、鋁、黑色金屬和有色金屬的金屬。
13.根據權利要求11所述的制動盤,其中所述制動表面是經機械加工的。
14.一種通過權利要求1所述的方法制造的懸架彈簧,所述懸架彈簧的疲勞性能增加至少5%。
15.根據權利要求14所述的懸架彈簧,其中所述彈簧包括選自鑄鐵、延性鐵、鋼、鋁、黑色金屬和有色金屬的金屬。
16.一種處理金屬以提高金屬部件的減振的方法,所述方法包括: 將所述金屬放置在磁場中; 向所述金屬施加所述磁場; 調制所述磁場;以及 將所述金屬從所述磁場移走。
17.根據權利要求16所述的方法,其中所述磁場包括多于I組的磁極。
全文摘要
提供了一種處理金屬以提高金屬部件的減振的方法。該方法包括將金屬部件放置在載流線圈內并且閉合電路以向線圈施加電流,從而在金屬部件中產生磁場。此后,斷開電路一段時間,然后第二次閉合電路以向線圈施加第二電流。第二次斷開電路并且將金屬部件從載流線圈移走。
文檔編號C21D10/00GK103108966SQ201180034927
公開日2013年5月15日 申請日期2011年6月10日 優(yōu)先權日2010年6月11日
發(fā)明者賈森·保羅·米奇克, 拉朱·卡蒂克, 毛里西奧·岡薩雷斯-羅沙, 耶日·希耶羅寧·索科沃夫斯基 申請人:羅斯尼弗雷諾斯公司, 溫莎大學