一种铝基复合材料板材的轧制方法技术

本发明专利技术公开了一种铝基复合材料板材的轧制方法，属于金属基复合材料成型加工领域。该方法规定了用于轧制复合材料坯锭的密度，在此基础上采用多方向自由锻或挤压制备板坯，轧制板材厚度为1～150mm；采用分段温度轧制，开坯和换向轧制均在再结晶温度区间进行以避免后续轧制产生缺陷，其余道次在动态回复温度下采用大变形量轧制，提高轧制效率；缩小了轧制温度和轧制速度区间，从而可以精确控制组织并避免缺陷；采用中低温下终轧以确保板材性能。由此所制备的铝基复合材料板材具有高强度、良好的耐腐蚀和耐疲劳性能，且能实现大尺寸板材的高效轧制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属基复合材料成型加工
，具体涉及一种铝基复合材料板材的轧制方法。
技术介绍
铝基复合材料是在塑性良好的铝合金基体中添加陶瓷、纤维以及碳纳米管等高性能增强相而形成的固相材料，具有高强高模、耐腐蚀、耐疲劳、抗辐照等特性。在航空航天、核工业、交通运输以及国防领域应用前景广阔，特别是航空航天领域使用SiC增强铝基复合材料板材替代传统金属材料，提升了零件刚度和耐疲劳性；核电领域采用B4C增强铝基复合材料板材，替代硼钢等传统含硼材料提高了中子吸收能力。然而，添加上述增强相后，一方面基体的塑性变形受到约束，使复合材料塑性变形加工特别是轧制变得十分困难，容易产生增强相与界面开裂等问题；另一方面复合材料变形机制变得复杂，变形过程中除了基体晶粒尺寸、织构等变化，更重要的是增强相分布发生变化。铝基复合材料从300～500℃的温度范围内，变形机制会发生从动态回复向动态再结晶以及晶界滑动的转变(Y.V.R.K.Prasad等，HotWorkingGuide，ASMInternationalMaterialsPark，Ohio44073-0002，ISBN-13:978-1-62708-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝基复合材料板材的轧制方法，其特征在于：该方法是针对铝基复合材料坯锭进行轧制，轧制过程包括如下步骤：(1)对铝基复合材料坯锭采用多方向自由锻压或挤压技术制备成板坯；(2)在动态再结晶温度区间轧制开坯，其中：开坯变形率为5～25％，轧制速度为40～80m·min‑1；(3)经过步骤(2)轧制后的板材在动态回复温度区间进行轧制；其中：道次变形率为10～35％，轧制速度30～80m·min‑1；(4)接近成品板厚度时，改用中低温轧制定尺，终轧变形率控制为5～10％，轧制速度为10～60m·min‑1。

【技术特征摘要】
1.一种铝基复合材料板材的轧制方法，其特征在于：该方法是针对铝基复合材料坯锭进行轧制，轧制过程包括如下步骤：(1)对铝基复合材料坯锭采用多方向自由锻压或挤压技术制备成板坯；(2)在动态再结晶温度区间轧制开坯，其中：开坯变形率为5～25％，轧制速度为40～80m·min-1；(3)经过步骤(2)轧制后的板材在动态回复温度区间进行轧制；其中：道次变形率为10～35％，轧制速度30～80m·min-1；(4)接近成品板厚度时，改用中低温轧制定尺，终轧变形率控制为5～10％，轧制速度为10～60m·min-1。2.根据权利要求1所述的铝基复合材料板材的轧制方法，其特征在于：所述铝基复合材料坯锭采用粉末冶金或搅拌铸造法制备而成，坯锭致密度为96～100％，而且组织与化学成分均匀。3.根据权利要求1或2所述的铝基复合材料板材的轧制方法，其特征在于：所述铝基复合材料是由铝合金基体与增强相组成，增强相为陶瓷增强相或碳纳米管增强相；如为陶瓷增强相，则陶瓷增强相在铝基复合材料中的体积含量为10～40％；如为碳纳米管增强相，则碳纳米管增强相在铝基复合材料中的体积含量为0.5～10％。4.根据权利要求1所述的铝基复合材...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖伯律，马宗义，王全兆，王东，倪丁瑞，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21