[发明专利]一种梯度结构带材的复合轧制制备方法

说明书

一种梯度结构带材的复合轧制制备方法，第一步：将粗晶带材和超细晶带材加工成相同的宽度；第二步：按照超细晶带材/粗晶带材/超细晶带材布置；第三步：对粗晶带材进行表面处理，实现表面熔化；第四步：对三层复合带材进行轧制，实现超细晶带材/粗晶带材/超细晶带材焊合，形成梯度结构带材。本发明可快速制备梯度结构带材，提高梯度结构材料的生产效率，所得梯度结构带材表层为超细晶结构，而心部区域为粗晶，相对于传统冷轧材料，同时具有好的强度以及更优异的塑性。

技术领域

本发明属于金属材料轧制技术领域，涉及金属梯度结构材料的轧制，特别涉及一种梯度结构带材的复合轧制制备方法。

背景技术

超细晶金属材料在过去几十年间得到了学术界的广泛关注，人们发明了大量的方法去制备和研究这些材料。然而，对于超细晶金属材料的主要困难是材料的强度很高，但是塑性非常低。在这种背景下，提高超细晶金属材料的韧性得到了全世界学术科研人员的高度关注。

梯度结构材料是超细晶金属材料开发的一个重要分支，已经证实金属梯度结构材料能够兼具优异的强度与韧性，得到越来越多的人员的关注。然而，目前开发梯度结构材料的尺寸与效率均比较低，在大工业生产的梯度结构板带产品较少。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种梯度结构带材的复合轧制制备方法，可快速制备梯度结构带材，提高梯度结构材料的生产效率，所得梯度结构带材表层为超细晶结构，而心部区域为粗晶，相对于传统冷轧材料，同时具有好的强度以及更优异的塑性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种梯度结构带材的复合轧制制备方法，包括：

第一步：将粗晶带材和超细晶带材加工成相同的宽度；

第二步：按照超细晶带材/粗晶带材/超细晶带材布置；

第三步：对粗晶带材进行表面处理，实现表面熔化；

第四步：对三层复合带材进行轧制，实现超细晶带材/粗晶带材/超细晶带材焊合，形成梯度结构带材。

所述粗晶带材通过退火制备，所述超细晶带材通过深冷异步轧制制备。

所述深冷异步轧制的压下率为80％～95％。

所述粗晶带材和超细晶带材的制备原料的厚度为1mm-4mm，宽度为100mm-1200mm。

所述粗晶带材和超细晶带材的材料相同。

所述粗晶带材和超细晶带材的材料均为铝合金、铜合金或者钛合金。

所述第二步中，将各带材分别放置到一个卷曲机上，粗晶带材位于中间的卷取机。

所述第三步中，采用激光进行表面处理，实现表面熔化。

所述表面处理之前，先利用表面清洗辊，对带材表面进行除污。

所述第四步中，轧制压下率为40％-60％。

与现有技术相比，本发明可大大提高梯度结构材料的生产效率，所得梯度结构带材表层为超细晶结构，而心部区域为粗晶，强度高，韧性好，同时还具有良好的表面腐蚀性能、抗摩擦性能。本发明工艺适合制备铝合金、铜合金、钛合金等材料的梯度结构材料，在航空航天、汽车轻量化、桥梁制备等领域具有重要应用前景。

附图说明

图1是本发明制备流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。