[发明专利]一种电流辅助物相调控的铝合金/非晶合金轧制复合工艺

说明书

本发明属于金属材料轧制技术领域，具体涉及一种电流辅助物相调控的铝合金/非晶合金轧制复合工艺。在轧制过程中，采用的轧制复合装置包括轧制单元、载料通电单元、电流控制单元和密闭箱体；所述轧制单元、载料通电单元和电流控制单元位于密闭箱体的内部；所述密闭箱体的外部设有真空泵、氮气瓶和用于检测密闭箱体内氧含量和压力的检测机构。基于上述装置本发明通过电流调控实现对非晶材料的温控和物相控制，有效地消除了加热效率低和加热时间长的缺陷。本发明能够将非晶材料的温度控制在过冷液相区的范围之内并且进行物相检测，从而利用非晶材料的超塑性进行轧制复合。

技术领域

本发明属于金属材料轧制技术领域，具体涉及一种电流辅助物相调控的铝合金/非晶合金轧制复合工艺。

背景技术

非晶合金(铁基非晶合金、镍基非晶合金或锆基非晶合金)具有许多独特的性能，如优异的磁性、耐蚀性、耐磨性、高的强度、硬度和韧性，高的电阻率等，在很多高新技术领域有重要的战略应用价值。但非晶合金塑性变形机制与晶态金属完全不同，非晶合金在室温下通常塑性极差，难以成形和复合，非晶合金内部原子呈无序排列，无位错等晶格缺陷，因此其内部局域化的形变很难像位错一样滑移，导致其室温变形主要集中在局域化的剪切带中，在轧制过程中容易出现碎裂的问题，影响了非晶合金的进一步发展。

目前，通过喷丸、冷轧等方式预制剪切带或急速退火、冷热循环等方式调控非晶合金内部自由体积含量及分布形态，可在一定程度上增强非晶合金室温塑性。然而其增塑幅度有限，导致非晶合金室温成形性能仍不能有效满足需求，因此有必要通过轧制复合的方式，将非晶合金与其他具有较高比强度和良好塑性的金属进行复合，充分发挥出非晶合金的优势。

非晶合金热塑性成形通常可实现比室温塑性成形更大的材料变形量和加工效率。在连续升温过程中，非晶合金可在远低于其熔点的某一温度范围内转变为粘稠的过冷液态。其过冷液态能保持特定形状，且具有较低粘度，在此状态下非晶合金可像热塑性高分子材料一样实现热塑性成形。

非晶合金在过冷液相区即玻璃转变温度和晶化温度之间存在超塑性，但其过冷液相区温度区间受升温速率影响，快速升温可以使其获得较宽的热塑性成形区域，所以快速升温和精准温控是促进非晶合金塑性成形的关键因素，通过电流调控实现非晶合金温控和物相控制能够促进非晶合金塑性成形在轧制中的应用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种电流辅助物相调控的铝合金/非晶合金轧制复合工艺，其目的在于通过调控电流参数对非晶材料进行快速精准温度及物相控制并促进与铝合金轧制复合。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现：

本发明一方面提供了一种电流辅助物相调控的铝合金/非晶合金轧制复合装置，包括轧制单元、载料通电单元、电流控制单元和密闭箱体；所述轧制单元、载料通电单元和电流控制单元位于密闭箱体的内部；所述密闭箱体的外部设有真空泵、氮气瓶和用于检测密闭箱体内氧含量和压力的检测机构；

所述轧制单元包括开卷机构A、开卷机构B、上轧辊、下轧辊和收卷机构；所述上轧辊的中心和下轧辊的中心位于同一轴线上，上轧辊和下轧之间形成复合通道；所述开卷机构A、开卷机构B位于上轧辊和下轧辊的左边，收卷机构位于上轧辊和下轧辊的右边；在所述开卷机构A和上轧辊之间设有导向辊A和导向辊C，在所述开卷机构B和下轧辊之间设有导向辊B，且开卷机构A和导向辊A分别位于开卷机构B和导向辊B的上方；所述开卷机构A上设置有待开卷的卷装的铝合金带，开卷机构B上设置有待开卷的卷装的非晶合金带，开卷机构A上的铝合金带在开卷后经过导向辊A和导向辊C后再通过复合通道，开卷机构B上的非晶合金带在开卷后经过导向辊B后再通过复合通道，铝合金带和非晶合金带经复合通道轧制而成的复合带通过收卷机构完成收卷；所述导向辊A、导向辊C、上轧辊和下轧辊上分别设置有电阻烘烤器A、电阻烘烤器B、电阻烘烤器C和电阻烘烤器D；所述导向辊A的右下方设有打磨辊，用于实现轧制过程中铝合金带的在线打磨；