一种利用激光加热获得可控软硬层状结构金属板材的工艺制造技术

本发明专利技术公布了一种利用激光加热获得可控软硬层状结构金属板材的工艺，涉及金属强化领域。该方法首先通过冷轧等冷加工方式使得金属板材发生塑性变形，细化晶粒，提高金属板材的强度和硬度；再利用激光对轧制后的金属板材表面进行间隔局部加热从而使得晶粒不完全再结晶，促使晶粒长大，降低材料加热区域的硬度、提高金属板材的塑性和韧性，得到可控软硬异质层状结构金属板材。通过调整塑性变形程度和不完全再结晶区域的分布，使得金属板材获得更加优良的软硬梯度分布，得到良好的强度‑塑性匹配，提高材料的力学性能，从而扩大了该金属板材的实际工业适用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种利用激光加热获得可控软硬层状结构金属板材的工艺
本专利技术为涉及金属强化领域，一种利用激光加热获得可控软硬层状结构金属板材的工艺。
技术介绍
剧烈的塑性变形会使得金属板材晶粒内部位错发生滑移，产生位错缠结阻碍晶格滑移，同时细化晶粒，使得金属材料的强度提高，但位错缠结也会阻碍晶粒内部位错的滑移使得材料的塑性下降。所以金属材料在获得高强度的同时往往塑性大幅度下降。如何在提高金属材料强度的同时又能提高材料的塑性是目前广大学者的研究热点。高波等人在《金属热处理》(高波,李建生,李玉胜,异质层状结构316L不锈钢的制备及其力学性能[J].金属热处理,2018(3).)上发表了一篇名为“异质层状结构316L不锈钢的制备及其力学性能”的文章，介绍了一种制备异质层状结构316L不锈钢的方法。该方法首先利用冷轧来获得超细晶粒，再通过退火得到较粗的再结晶晶粒，从而获得异质层状结构的316L不锈钢。这种方法制备的316L不锈钢能够在一定程度上兼具超细晶的高强度和粗晶的高韧性。与原始结构的不锈钢相比，其拥有更好的强度-塑性匹配，提升了316L不锈钢的综合性能，扩大了应用范围。异质层状金属通过调整细晶和粗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用激光加热获得可控软硬层状结构金属板材的工艺，其特征在于，该工艺为：首先将金属板材通过冷变形方式，利用塑性变形获得金属板材坯料；再通过激光加热在金属板材坯料表面进行间隔局部加热，再利用退火再结晶降低金属板材坯料的加热区域的硬度，最终获得可控软硬异质层状结构金属板材。

【技术特征摘要】
1.一种利用激光加热获得可控软硬层状结构金属板材的工艺，其特征在于，该工艺为：首先将金属板材通过冷变形方式，利用塑性变形获得金属板材坯料；再通过激光加热在金属板材坯料表面进行间隔局部加热，再利用退火再结晶降低金属板材坯料的加热区域的硬度，最终获得可控软硬异质层状结构金属板材。2.根据权利要求1所述的可控软硬异质层状结构金属板材的工艺，其特征在于，该方法具体步骤如下：第一步，对金属板材表面进行预处理，去除油污和氧化膜，打磨到板材表面出现金属光泽；第二步，取一块金属板材将其放入同步/异步冷轧机中进行整体轧制，根据板材的硬度设定轧制量，当达到指定的轧制量后取下；第三步，将轧制后的金属板材固定好，使用激光束对板材表面间隔局部加热，激光束在第一个加热区域加热完成后，间隔一段距离在下一个加热区域内对金属板材继续进行加热，多次进行直至板材尾端；第四步，将金属板材翻面，再使用激光束对金属板材表面进行间隔局部加热，加热参数与上表面一致，加热区域为上表面加热区域的背面，冷却后得到可控软硬层状结构金属板材。3.根据权利要求1或2所述的可控软硬异质层状结构金属板材的工艺，其特征在于，首先采用冷轧的冷变形方式使得金属板材产生塑性变形，达成细化晶粒。4.根据权利要求1或2所述的可控软硬异质层状结构金属板材的工艺，其特征在于，所述的金属板材为316LN不锈钢钢板、TC4的钛合金板、7075铝合金金属板材或H65的铜合金板。5.根据权利要求4所述的可控软硬异质层状结构金属板材的工艺，其特征在于，所述的316LN不锈钢钢板，其成分wt.％如下：C≤0.03，Si≤0.73，Mn≤1.42，P≤0.045，S≤0.03，Ni为10.0～14.0，Cr为16.0～18.0，Mo为2.0～3.0，N为0.10～0.16，其余为Fe及不可避免的杂质。6.根据权利要求4所述的可控软硬异质层状结构金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉胜，邹杨，王帅卓，李建生，毛庆忠，周浩，聂金凤，曹阳，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32