一种镍复合层板材及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种镍复合层板材及其制备方法与应用，所述镍复合层板材包括等轴晶层、过渡层以及再结晶层，所述等轴晶层与再结晶层交替层叠设置，且顶层与底层均为等轴晶层；所述过渡层位于等轴晶层与再结晶层之间；所述等轴晶层、过渡层以及再结晶层的晶粒尺寸呈梯度排列。本发明专利技术提供的镍复合层板材具有独特的等轴晶层

【技术实现步骤摘要】
一种镍复合层板材及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及金属材料
，具体涉及一种镍复合层板材及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]现代工业的快速发展迫切需要具有综合性能的新型先进金属材料，其不但要兼顾强度和塑性等力学性能，而且需要具备优异的耐腐蚀性能。在化学工程应用中，为了提高反应速率、控制反应方向、提高产品收率，需要采用高温、高压或强腐蚀等严苛的反应条件。例如，碱金属高浓度离子介质被用于复杂两性金属矿产资源的处理，能够绿色高效提取有价金属资源，但该介质具有高碱浓度、180℃以上温度、4.5MPa压力以及搅拌矿渣的严苛反应条件，对反应器材质的抗氧化、耐蚀性和力学性能有着极高的要求。
[0003]纯镍具有优秀的耐碱腐蚀性、抗氧化性以及高温稳定性。但纯镍的力学性能较低，退火状态下抗拉强度不超过400MPa，高压反应装置需要设置较厚的器壁，进而导致成本上升、操作不便，而且容易发生渗漏等安全问题。因此，在保持塑性、耐蚀性的前提下，显著提升金属镍的强度是镍基材料发展的趋势。
[0004]镍具有面心立方晶体结构，能够固溶大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镍复合层板材，其特征在于，所述镍复合层板材包括等轴晶层、过渡层以及再结晶层，所述等轴晶层与再结晶层交替层叠设置，且顶层与底层均为等轴晶层；所述过渡层位于等轴晶层与再结晶层之间；所述等轴晶层、过渡层以及再结晶层的晶粒尺寸呈梯度排列。2.根据权利要求1所述的镍复合层板材，其特征在于，所述等轴晶层的平均晶粒尺寸为2
‑
10μm；优选地，所述再结晶层的平均晶粒尺寸为35
‑
150μm；优选地，所述过渡层与等轴晶层相邻的一侧，至与再结晶层相邻的一侧，晶粒尺寸逐渐增加。3.一种如权利要求1或2所述镍复合层板材的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)纯镍热轧板材依次经冷轧处理与切割处理，得到2N+1块等轴晶板材，其中，N为正整数；(2)步骤(1)所得等轴晶板材中取N块进行再结晶热处理，得到再结晶板材；(3)步骤(1)所述等轴晶板材与步骤(2)所得再结晶板材经清洁处理后交替层叠放置并固定，然后进行热加工处理，得到复合板材；(4)对步骤(3)所得复合板材进行退火处理，得到所述镍复合层板材。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述纯镍热轧板材的牌号包括N2、N4、N6或N8中的任意一种；优选地，步骤(1)所述纯镍热轧板材的厚度为2
‑
70mm；优选地，步骤(1)所述冷轧处理中每道次压下量不超过纯镍热轧板材当前厚度的10％；优选地，步骤(1)所述冷轧处理中相邻道次间采用室温水进行板材冷却；优选地，步骤(1)所述冷轧处理后所得纯镍冷轧板材的厚度相比纯镍热轧板材的厚度减少45
‑
75％；优选地，步骤(1)所述切割处理包括电火花线切割、高压水射流切割、等离子弧切割或激光切割中的任意一种或至少两种的组合。5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述再结晶热处理的温度为700
‑
1000℃；优选地，步骤(2)所述再结晶热处理的时间为0.5
‑
2h。6.根据权利要求3
‑
5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述清洁处理包括依次进行的研磨、抛光、浸洗、清洗以及干燥；优选地，所述浸洗包括酸洗和/或碱洗；优选地，所述酸洗的试剂包括氢氟酸、盐酸或硝酸中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述碱洗的试剂包括氢氧化钠与碳酸钠的混合水溶液；优选地，所述清洗的试剂包括去离子水、乙醇或丙酮中的任意一种或至少两种的组合。7.根据权利要求3
‑
6任一项所述的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：周鹏，蔡再华，高逸桉，石大学，张红玲，黄玉龙，徐红彬，徐书华，蒋玲玲，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：