[发明专利]一种制备高密度孪晶中熵合金的多阶段深冷轧制方法

说明书

一种制备高密度孪晶中熵合金的多阶段深冷轧制方法，第一步：采用热轧的方式，将CrCoNi带材轧制至1mm～2mm之间；第二步：采用室温轧制的方式，将热轧后的CrCoNi带材轧制至0.4mm～0.5mm；第三步：对冷轧的CrCoNi带材进行热处理，加热温度为750℃～850℃；第四步：对热处理后的CrCoNi带材进行‑190℃～‑100℃的深冷异步轧制，将CrCoNi带材轧制至0.1mm～0.15mm；第五步：对深冷异步轧制后的CrCoNi带材进行热处理，加热温度为750℃～850℃，实现带材内部形成大量的纳米孪晶；第六步：对热处理的带材进行进一步深冷异步轧制；重复第五步和第六步1到3次，制备出高密度孪晶中熵合金带材。本发明所得CrCoNi中熵合金箔材比传统冷轧制备的CrCoNi中熵合金带材具有更高的纳米孪晶密度，因而材料内部具有更高的强度与韧性，同时厚度更薄。

技术领域

本发明属于金属板带轧制技术领域，特别涉及一种制备高密度孪晶中熵合金的多阶段深冷轧制方法。

背景技术

航空航天工业的发展和需求推动了材料科学研究的进展，而先进材料的应用又促进了航空航天工业的进步。目前，有关卫星技术、载人航天技术和月球探测等方面的任务越来越频繁，高可靠性、长寿命和轻量化是未来航天器设计与制造的焦点。CrCoNi中熵合金在低温下强度高、韧性好、具有宽温域结构稳定性、耐辐照损伤和抗交变温度等，具有在空间飞行器活动构件使用的潜力。一般情况下，中熵合金CrCoNi为铸造状态，提高其力学性能可以采用热锻压等方式。随着航空航天微型零部件的逐渐增加，需要制备出具有良好高温力学性能的中熵合金箔材具有极大的市场潜力。

CrCoNi中熵合金制备过程中，其本身的孪晶密度和尺寸对于其机械性能有非常大的影响。很多研究表明，纳米孪晶密度增强有利于增强材料的抗疲劳寿命。然而，传统方法制备的中熵合金的孪晶密度有限，其对提高材料性能的潜能没能够全面发挥。

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制备高密度孪晶中熵合金的多阶段深冷轧制方法，所得CrCoNi中熵合金箔材比传统冷轧制备的CrCoNi中熵合金带材具有更高的纳米孪晶密度，因而，材料内部具有更高的强度与韧性，同时具有更薄的厚度。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种制备高密度孪晶中熵合金的多阶段深冷轧制方法，包括：

第一步：采用热轧的方式，将CrCoNi带材轧制至1mm～2mm之间；

第二步：采用室温轧制的方式，将热轧后的CrCoNi带材轧制至0.4mm～0.5mm；

第三步：对冷轧的CrCoNi带材进行热处理，加热温度为750℃～850℃；

第四步：对热处理后的CrCoNi带材进行-190℃～-100℃的深冷异步轧制，将CrCoNi带材轧制至0.1mm～0.15mm；

第五步：对深冷异步轧制后的CrCoNi带材进行热处理，加热温度为750℃～850℃，实现带材内部形成大量的纳米孪晶；

第六步：对热处理的带材进行进一步深冷异步轧制；

重复第五步和第六步1到3次，制备出高密度孪晶中熵合金带材。

所述第一步中热轧温度为850℃～1100℃。

所述第三步中热处理时间为5min-15min；第五步中热处理时间为2min-5min。

所述第四步中轧制异速比为1.2～1.5。

所述第六步中轧制压下率为(10±5)％。

本发明适合于所有CrCoNi中熵合金，可制备高密度孪晶中熵合金箔材，该箔材将可能用于航空、航天件中的微成形零部件以及其它需要高温高应变抗力的重要零部件领域。