Актуальной является задача повышения надёжности изделий, полученных холодным пластическим деформированием за счёт повышения их пластичности и вязкости без снижения показателей прочности и твёрдости.
Решение данной задачи достигается тем, что полученные холодным пластическим деформированием изделия из металлических материалов подвергают воздействию пульсирующего дозвукового воздушного потока [1-5], имеющего частоту, соответствующую частоте собственных колебаний обрабатываемого изделия и звуковое давление 100-145 дБ при температуре от – 20 °C до + 5 °C.
При взаимодействии пульсирующего газового потока с преградой, в последней могут возникать и распространяться механические волны, при этом под механической волной понимается процесс распространения колебаний в упругой среде, который сопровождается передачей энергии от одной точки среды к другой.
Эффективность воздействия пульсирующих струй газа конструктивную прочность металлических материалов зависит не только от продолжительности обдува и энергии импульсов газа, но и от частоты этих импульсов.
Если частота импульсов близка к частоте собственных (свободных) колебаний обдуваемого металлического изделия, возможен резонанс и значительный рост воздействующих на металл импульсов, что может способствовать интенсификации процессов дислокационной перестройки структуры металлического материала и изменению его механических свойств.
Частота вынужденных колебаний образца в целом соответствуют частоте колебаний натекающего на него газового потока. Собственные колебания образца рассчитываются по формуле в зависимости от массы, длины, модуля Юнга и момента инерции. При совпадении частот колебаний параметров потока с собственными колебаниями образца (системы) должны наблюдаться резонансные эффекты, оказывающие дополнительное воздействие на структуру материала.
Так для стали 40 при размещении ударных образцов из холодного проката со степенью деформации 50 % поперёк пульсирующего воздушного потока закреплёнными за один конец, при частоте собственных колебаний, составляющих 3787 Гц и соответствующих частоте колебаний натекающего потока, после обдува в течение 5 мин. ударная вязкость составила 0,8 МДж/м2 против 0,6 МДж/м2 без обдува или на 25 % больше, при не менее высоких значениях показателей прочности и твёрдости и более высокой пластичности.