一种梯度带材的表层连续异步轧制制备方法技术

本发明专利技术一种梯度带材的表层连续异步轧制制备方法，利用异步轧制，在材料表层制造强烈的剪切变形，从而使材料表面形成纳米结构，通过多道次表层异步轧制，轧件形成梯度结构的带材，本发明专利技术表层异步轧制目前适合铝合金和铜合金材料，通过该工艺，在达到传统冷轧相同压下率的情况下，材料的强度几乎不降低，但是材料韧性能提高一倍以上。

Surface continuous asynchronous rolling preparation method of gradient strip

The invention relates to a gradient strip surface continuous asynchronous rolling preparation method, the use of asynchronous rolling, making strong shear deformation on the surface of the material, so that the material is formed on the surface of nano structure, through multi pass rolling strip surface of asynchronous rolling, the formation of gradient structure, the invention is suitable for asynchronous rolling surface Aluminum Alloy and copper alloy material through the process, at the same pressure under the traditional cold-rolled rate, the strength of the material is hardly decreased, but the toughness can improve more than doubled.

【技术实现步骤摘要】
一种梯度带材的表层连续异步轧制制备方法
本专利技术属于金属材料轧制
，特别涉及一种梯度带材的表层连续异步轧制制备方法。
技术介绍
目前，超细晶金属材料在过去很长时间内得到广大科学家的关注，人们开发了大量的方法去制备这些材料，比如等通道挤压技术、累积叠轧技术、高压扭转技术等。然而，人们发现超细晶材料，随着材料强度的提高，材料的韧性急剧降低。科研人员发现金属材料中形成梯度结构，可以同时实现材料具有很好的韧性和强度。梯度材料，以在材料表面形成超细晶材料结构，而材料中心部位保留粗晶结构。目前，制备这种材料的方法主要有表面冲击法、高压扭转法。而这两种方法都只能够用来制备棒材，而不能用于制备带材。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种梯度带材的表层连续异步轧制制备方法，可用于制备高质量的具有梯度结构的带材，该材料的表层为超细晶结构，而材料的心部区域为粗晶，该材料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，本专利技术采用的技术方案是：一种梯度带材的表层连续异步轧制制备方法，包括如下步骤：第一步：以退火热处理后的铝或铝合金或铜合金带材为原料；第二步：对带材进行表层异步轧制，轧辊粗糙度控制在1～5微米，每道次压下率在1％～3％，轧辊异速比控制在1.0～1.4之间；重复第二步15～40次，成产出表面超细晶结构而心部为粗晶的梯度结构带材。与现有技术相比，本专利技术表层异步轧制目前适合铝合金和铜合金材料，通过该工艺，在达到传统冷轧相同压下率的情况下，材料的强度几乎不降低，但是材料韧性能提高一倍以上。附图说明图1是本专利技术表层连续异步轧制制备方法示意图。图2是本专利技术经过40道次连续异步轧制制备的梯度结构铝1060合金带材的力学性能与普通室温轧制制备样品力学性能比较示意图。图3是本专利技术轧件表层晶粒尺寸示意图。图4是本专利技术轧件心部晶粒尺寸示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例详细说明本专利技术的实施方式。本专利技术的主要原理为利用异步轧制，在材料表层制造强烈的剪切变形，从而使材料表面形成纳米结构。图1所示为表层连续异步轧制制备流程图。通过多道次表层异步轧制，轧件形成梯度结构的带材，如图1所示，本专利技术具体步骤如下：第一步：以退火热处理后的铝合金带材为原料。第二步：对带材1进行表层异步轧制，轧辊粗糙度控制在3微米左右。每道次压下率((H-h)/H)在2％。轧辊异速比(VUpper:VLower)控制在1.2。其中，压下率等于(H-h)/H，H和h分别表示轧制前和轧后轧件的厚度。VUpper和VLower分别为上压辊2和下压辊3的转速。重复第二步40次，成产出表面超细晶(纳米化)结构而心部为粗晶的梯度结构带材。利用本工艺制备梯度结构的铝1060合金，经过40道次深冷轧制后，材料的力学性能结果如图2所示。体现该技术具有很好的优越性。从图3和图4的尺寸图可以看出，所得材料的心部区域为粗晶结构，而表层为超细晶结构。本专利技术中，轧辊粗糙度可行范围为1-5微米左右，每道次压下率可行范围为1-3％，异速比可行范围为1.0-1.4，轧制道次一般可以为15-40次，根据材料的实际厚度等因素来调整。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种梯度带材的表层连续异步轧制制备方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步：以退火热处理后的铝或铝合金或铜合金带材为原料；第二步：对带材进行表层异步轧制，轧辊粗糙度控制在1～5微米，每道次压下率在1％～3％，轧辊异速比控制在1.0～1.4之间；重复第二步15～40次，成产出表面超细晶结构而心部为粗晶的梯度结构带材。

【技术特征摘要】
1.一种梯度带材的表层连续异步轧制制备方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步：以退火热处理后的铝或铝合金或铜合金带材为原料；第二步：对带材进行表层异步轧制，轧...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻海良，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43