[发明专利]热处理金属材料及相关方法

权利要求书

1.一种热处理金属材料的方法，包括：

加热和/或冷却金属制品，所述制品在加热和/或冷却过程中用气体支承；

其中，通过将热能经热源和制品之间的加热间隙从热源传递到制品来加热制品，使得20％以上离开热源的热能穿过加热间隙并被制品接收；

其中，通过将热能经制品和散热器之间的冷却间隙从制品传递到散热器来冷却制品，使得20％以上离开制品的热能穿过冷却间隙并被散热器接收。

2.如权利要求1所述的方法，其中50％以上离开热源或制品的热能分别穿过加热间隙或冷却间隙并分别被制品或散热器接收。

3.如权利要求1-2中任一项所述的方法，其中所述加热间隙或所述冷却间隙具有所述热源的外表面与所述制品的相邻表面之间或所述制品的相邻表面与所述散热器的外表面之间的平均厚度，其小于约10mm，5mm，2mm，1mm，800μm，600μm，400μm或200μm。

4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，对于热源外表面的面积或对于制品外表面的面积，在加热期间从热源到制品或在冷却期间从制品到散热器的传热速率分别大于约50kW/m²、100kW/m²、150kW/m²、200kW/m²、250kW/m²、300kW/m²、350kW/m²、450kW/m²、550kW/m²、650kW/m²、750kW/m²、1000kW/m²、或1200kW/m²。

5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述制品是具有长度、宽度和厚度的片材，其中所述厚度大于约0.1mm且小于2mm，并且所述宽度和所述长度中的至少一个大于厚度的5倍。

6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其中加热间隙或冷却间隙是具有间隙面积的气隙，其中进入气隙的气体的总质量流速大于0且小于2k/gCp/平方米间隙面积，其中k是在热传导方向上评估的气隙内的气体的热导率，g是加热制品和散热器表面之间的距离，Cp是气隙内气体的比热容。

7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述金属材料选自：多晶金属材料，单晶金属材料和金属玻璃材料。

8.如权利要求1-7中任一项所述的方法，其中所述金属材料是选自纯金属和合金的多晶金属材料。

9.如权利要求1-8中任一项所述的方法，其中所述多晶金属材料是选自铝合金、铜合金、铁合金和镍合金的合金。

10.如权利要求9所述的方法，其中所述合金是通过所述热源加热的铝合金，并且所述铝合金的加热导致所述制品的沉淀强化。

11.如权利要求9所述的方法，其中所述金属材料是通过所述热源加热的冷加工铝合金，其中所述加热的冷加工铝合金的微结构经历重结晶。

12.如权利要求9所述的方法，其中所述金属材料是通过所述热源加热的铜合金，并且所述铜合金的加热导致所述制品的沉淀强化。

13.如权利要求9所述的方法，其中所述金属材料是由所述热源加热的冷加工铜合金，其中所述加热的冷加工铜合金的微结构经历重结晶。

14.如权利要求9所述的方法，其中所述金属材料是由所述热源加热的冷加工铁合金，其中所述加热的冷加工铁合金的微结构经历重结晶。