一种具有竹节和硬核梯度结构的铜合金棒材的制备方法技术

本发明专利技术属于材料制备领域，具体涉及一种具有竹节和硬核梯度结构的铜合金棒材的制备方法。包括如下步骤：(1)：旋转锻造：采用铜合金棒材为原材料，进行旋转锻造，得到具有硬核梯度结构的棒材；(2)：纵向表面机械碾磨：通过纵向表面机械碾磨对步骤(1)得到的硬核梯度结构的棒材进行碾磨，得到具有均匀的表面纳米晶层的棒材；(3)：横向表面机械碾磨：对步骤(2)得到的具有均匀的表面纳米晶层的棒材进行横向表面机械碾磨，在棒材表面得到多个厚度为表面纳米晶层厚度1.5-3倍的多个环状纳米晶层，即竹节。本发明专利技术结合旋锻和表面纳米化，在铜合金中引入了硬核梯度结构和竹节结构，显著提高了铜合金棒材的强度，且保留了塑性。且保留了塑性。且保留了塑性。

【技术实现步骤摘要】
一种具有竹节和硬核梯度结构的铜合金棒材的制备方法


[0001]本专利技术属于金属材料制备领域，具体涉及一种具有竹节和硬核梯度结构的铜合金棒材的制备方法。

技术介绍

[0002]铜合金具有十分广泛的用途，人们对于铜合金的使用最早可追溯到3000多年前，到目前为止，人类在实际生产生活中已经开发出多种类型的铜合金。相比于其他合金，铜合金的用途更多，许多铜合金都同时具备多种性能，所以常常既可用于结构材料，又可作为功能材料使用。然而，作为结构材料使用时，各种铜合金的强度都比较低，很难满足实际需要；作为功能材料使用时，人们同时也希望它们具有更高的强度。大塑性变形技术是当前提高金属材料强度的一种有效手段，通过大塑性变形产生高应变量，可以显著细化晶粒，从而大大提高铜合金强度。但是，大塑性变形技术在提高材料强度的同时，会大大降低材料塑性，而且大塑性变形还存在成本较高，可制备材料尺寸小等缺点，因此大塑性变形并不适合实际工业生产。
[0003]近年来，大量研究表明金属材料的异质化可以有效的提高材料的综合力学性能。梯度结构、双峰结构、谐波结构以及异质层状结构能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有竹节和硬核梯度结构的铜合金棒材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤(1)：旋转锻造：采用棒材为原材料，进行旋转锻造，得到具有硬核梯度结构的棒材；步骤(2)：纵向表面机械碾磨：通过纵向表面机械碾磨对步骤(1)得到的硬核梯度结构的棒材进行碾磨，得到具有均匀的表面纳米晶层的棒材；步骤(3)：横向表面机械碾磨：对步骤(2)得到的具有均匀的表面纳米晶层的棒材进行横向表面机械碾磨，在棒材表面得到多个厚度为表面纳米晶层厚度1.5-3倍的多个环状纳米晶层，即竹节，从而得到具有竹节和硬核梯度结构的铜合金棒材。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中具有硬核梯度结构的棒材的中心位错密度为3
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，位错密度从中心到表面逐渐下降。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的均匀的表面纳米晶层的厚度不低于不低于50μm。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述每个竹节宽度在1～10mm之间，竹节区域纳米晶厚度为周围均匀纳米晶层厚度的1.5～3倍，竹节与竹节之间的距离在5～30mm之间。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)的旋转锻造具体为：取直径为15mm～40mm的棒材，...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹阳，袁昭，臧钰，赵永好，周浩，聂金凤，李玉胜，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：