一种低温制备超细晶块体材料的装置及制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种低温制备超细晶块体材料的装置及制备方法，装置包括低温箱、衬套和凹模组件；衬套固定设置在密闭箱体的底板上、且衬套的中轴线垂直于密闭箱体的底板，衬套的内表面是上大下小的锥面结构；锥台结构的凹模组件的锥形外表面是与衬套的内表面配合的锥面结构、且凹模组件是具有贴合连接面的两半式可分离结构，凹模组件内设有螺旋通道径角挤压通道，密闭箱体的内表面与衬套的外表面之间的空间填满制冷剂。本发明专利技术可以实现金属块体材料在一次加载过程中经过挤压和挤扭两种塑性变形、且整个挤压过程中模具和试样始终处于被冷源包围的稳定低温状态，进而可实现使金属块体材料产生更细小的晶粒并累积较大的塑性变形量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
一种低温制备超细晶块体材料的装置及制备方法


[0001]本专利技术涉及一种制备材料的装置及制备方法，具体是一种低温制备超细晶块体材料的装置及制备方法，属于金属材料制备


技术介绍

[0002]近年来随着医疗、交通、电力、航空等领域的快速发展，对于高性能材料的需求也越来越强烈。晶粒细化及织构控制是改善、提高金属材料性能的有效途径之一。超细晶(Ultra
‑
Fine Grained，UFG)块体材料具有优良的力学性能、良好的物理性能，能够很好的满足各行业的需求，具备巨大的应用潜力。在金属材料中细化晶粒是获得优良性能的重要加工方法，采用传统的锻造、挤压、轧制以及随后的再结晶退火处理工艺，尽管其晶粒尺寸最小可达10μm并形成变形织构或再结晶织构，但仍难以满足对高性能材料的要求。而大塑性变形(Severe Plastic Deformation，SPD)具有强烈的晶粒细化能力，能够直接将材料的内部组织细化到亚微米乃至纳米级，SPD技术制备的超细晶组织可获得晶粒尺寸小于1μm的UFG材料并形成一些特殊的织构组织，因此具有优异的力学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温制备超细晶块体材料的装置，其特征在于，包括低温箱(1)、衬套(2)和凹模组件(3)；低温箱(1)包括密闭箱体(11)和箱盖(12)，密闭箱体(11)与箱盖(12)的内部和/或外部均设置有保温层；衬套(2)固定设置在密闭箱体(11)的底板上、且衬套(2)的中轴线垂直于密闭箱体(11)的底板，衬套(2)的内表面是上大下小的锥面结构；锥台结构的凹模组件(3)的锥形外表面是与衬套(2)的内表面配合的锥面结构、且凹模组件(3)是具有贴合连接面的两半式可分离结构，凹模组件(3)内设有螺旋通道径角挤压通道(31)，螺旋通道径角挤压通道(31)包括竖直设置的竖直挤压段、以及垂直于竖直挤压段对接设置在竖直挤压段底端的水平挤压段，竖直挤压段的顶端贯通凹模组件(3)的顶平面，水平挤压段的前端贯通凹模组件(3)的锥形外表面，水平挤压段上还同轴设有截面为椭圆的螺旋旋转段；衬套(2)和密闭箱体(11)上对应螺旋通道径角挤压通道(31)水平挤压段前端的位置设有排料通道，排料通道的后端与螺旋通道径角挤压通道(31)水平挤压段对接，排料通道的前端与外界连通，且排料通道前端设有密封保温堵头(4)；箱盖(12)上对应螺旋通道径角挤压通道(31)竖直挤压段顶端的位置设有进料孔，与螺旋通道径角挤压通道(31)竖直挤压段的内径尺寸配合的施压冲头(5)与进料孔密封配合；至少在密闭箱体(11)的内表面与衬套(2)的外表面之间的空间填满制冷剂。2.根据权利要求1所述的低温制备超细晶块体材料的装置，其特征在于，凹模组件(3)的锥形外表面与衬套(2)的内表面之间设有定位导向结构。3.根据权利要求1所述的低温制备超细晶块体材料的装置，其特征在于，衬套(2)的中轴线与密闭箱体(11)和箱盖(12)的几何中轴线共线设置。4.根据权利要求3所述的低温制备超细晶块体材料的装置，其特征在于，螺旋通道径角挤压通道(31)竖直挤压段的中轴线与凹模组件(3)的中轴线共线设置。5.根据权利要求1至4任一权利要求所述的低温制备超细晶块体材料的装置，其特征在于，竖直挤压段的底端与水平挤压段的后端交叉连接位置的外弧角为20
°
。6.根据权利要求1至4任一权利要求所述的低温制备超细晶块体材料的装置，其特征在于，螺旋旋转段椭圆截面的长轴和短轴长度之比m为1.2，螺旋旋转段的旋转角度为90
°
。7.根据权利要求1至4任一权利要求所述的低温制备超细晶块体材料的装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：何敏，顾云杰，梁瑞康，宋少华，蹇昕祎，杨峰，夏晓雷，宋威，
申请(专利权)人：徐州工程学院，
类型：发明
国别省市：