[发明专利]合金或金属基复合材料宽幅薄板的大应变轧制方法

说明书

技术领域

本发明涉及合金或金属基复合材料成型及控制领域，具体涉及一种合金或金属基复合材料宽幅薄板的大应变轧制方法。

背景技术

大尺寸、超高强度、高韧性合金或金属基复合材料宽幅板材在汽车、轨道交通、航空航天等领域有着广泛的应用前景，但其制备一直是国内外材料界的难题。目前对与这种类型的宽幅板材，为了保证其获得较高的抗拉强度，普遍采用热轧后进行固溶加时效热处理的方法制备。

申请号为200910071585.5，名称为“TiAl基复合材料板材的制备方法”的中国发明专利说明书中公开了一种TiAl基复合材料板材的制备方法，其制备方法包括以下步骤：1、将交替层叠的铝基复合材料板材和纯钛板材，在200～500℃条件下进行热轧制，即得到多层复合板材；2、步骤一制得的多层复合板材在550～650℃条件下热处理10～20小时，再在850～950℃条件下热处理10～20小时，即得到TiAl基复合材料板材。

申请号为200810235979.5，名称为“一种耐高温高强度高模量铝基复合材料的制备方法”的中国发明专利公开说明书中公开了一种铝基复合材料的制备方法。该制备方法大致包括以下步骤：一、将纯铝锭和镁锭加热融化；二、加入混合盐以及各种中间合金浇铸成锭；三、将铸锭进行均匀化处理，均匀化处理温度为470～500℃，时间为15～28h，将铸锭挤压或轧制成所需板材；四、对挤压或轧制板材进行固溶和时效处理，固溶处理的温度为480～500℃，时间为1～4h；时效处理的温度为170～210℃，时间为6～18h。

发表在《锻压技术》2008第五期上，作者为韩亚利、刘劲松、张福全，名称为“SiC颗粒增强铝基复合材料薄板轧制工艺的研究”的论文中公开了一种铝基复合材料薄板的轧制工艺，该工艺步骤大致如下：1、采用喷射沉积快速凝固技术制备铝基复合材料锭坯，并热挤压成板材；2、将在热轧机上进行多次热轧，在轧制道次之间加热板材，加热温度为410℃，加热时间为30min左右；3、将板材经460℃保温固溶20min后淬火，然后在120℃下进行20h时效处理。

如以上所述技术方案所示，它们存在一个共同点，都需要进行固溶以及时效热处理，这两项处理需要花费大量的时间，能耗也较高，影响生产效率；同时固溶加热和时效处理会降低合金或金属基复合材料轧制成的板材的伸长率性能，其伸长率通常小于2%，板材塑性较差，受力不均匀时，容易发生断裂，尤其是对于汽车、轨道交通、航空航天等零部件来说，对板材的强度及韧性均有较高的要求，以保证其使用安全性，因此，这一缺陷限制了合金或金属基复合材料宽幅板材的应用范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种合金或金属基复合材料宽幅薄板的大应变轧制方法，该方法简化了工艺操作步骤，较大的提升了合金或金属基复合材料宽幅薄板的抗拉强度和韧性指标，克服了现有技术的不足。

本发明所述的合金或金属基复合材料宽幅薄板的大应变轧制方法，包括以下几个步骤：

a、将合金或金属基复合材料制备成为锭坯；

b、将锭坯热挤压成厚度为8～16mm的板材；

c、将板材加热至合金或金属基复合材料的再结晶温度区间内，以5%～15%的道次压下量对板材进行轧制； 

d、重复步骤c的加热和轧制过程，直至板材厚度为2～4mm；

e、将步骤d所获得板材，以30%～60%的道次压下量连续轧至厚度0.5～1mm，道次之间不进行加热处理。

本发明所述的合金或金属基复合材料宽幅薄板的优选轧制方法包括以下几个步骤：

a、将合金或金属基复合材料制备成为锭坯；

b、将锭坯热挤压成厚度为10mm的板材；

c、将板材加热至合金或金属基复合材料的再结晶温度区间内，以10%的道次压下量对板材进行轧制；

d、重复步骤c的加热和轧制过程，直至板材厚度为3mm；

e、将步骤d所获得板材，以50%的道次压下量连续轧至厚度0.75mm，道次之间不进行加热处理。

所述的合金或金属基复合材料为铝合金、颗粒增强型铝基复合材料、镁合金、颗粒增强型镁基复合材料、钢铁合金、钛合金、颗粒增强型钛基复合材料。

所述的将合金或金属基复合材料制备成为锭坯是通过喷射沉积快速凝固技术、铸造技术、或者粉末冶金技术来制备的。

本发明所述的合金或金属基复合材料宽幅薄板的大应变轧制方法，用所述的铝合金或颗粒增强型铝基复合材料制备宽幅薄板时，其轧制方法包括以下几个步骤：

a、将铝合金或颗粒增强型铝基复合材料制备成为锭坯；