CN105441655A - 一种金属材料片的压力加工方法 - Google Patents

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关灼腾
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    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/005—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment of ferrous alloys

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Abstract

本发明公开了一种金属材料片的压力加工方法，所述金属材料片的厚度小于10mm，大于1mm，所述压力加工方法包括以下步骤：S1:在金属材料片上施加剪切应力；S2:对所述金属材料片循环加热半个周期，然后冷却半个周期，并且满足相应条件：S3:将所述金属材料片在700摄氏度以下的环境中真空退火后，然后冷轧成厚度不大于1mm的薄片。本发明实施例提供的金属材料片的压力加工方法通过向金属材料片在热-冷半周期下施加剪切应力后进行真空退火冷轧，利用金属材料的相变现象来提高金属材料的机械强度。

Description

一种金属材料片的压力加工方法
技术领域
本发明涉及金属材料加工领域，尤其是一种金属材料片的压力加工方法。
背景技术
金属韧性是金属的一种力学性能，是金属在给定外界条件下所表现的行为。一般来说，金属韧性是指金属材料在塑性变形和断裂全过程中吸收能量的能力，它是强度和塑性的综合表现。强度是材料抵抗变形和断裂的能力，而塑性则表示断裂时塑性变形程度。因此，技术人员可以用材料在塑性变形和断裂全过程中吸收能量的多少来表示韧性的高低。
传统改善金属韧性的方法包括压力加工工艺，通过对金属在外界压力作用下使金属产生塑性变形，在塑性变形的过程中改变金属晶粒的大小和取向。在一些特殊用途的金属，也可以采用温加工工艺进一步提高韧性。
发明内容
本发明的主要目的在于提供金属材料片的压力加工方法，改善金属材料的机械性能。
为达以上目的，本发明提出一种金属材料片的压力加工方法，所述金属材料片的厚度小于10mm，大于1mm，所述压力加工方法包括以下步骤：
S1:在金属材料片上施加剪切应力；
S2:对所述金属材料片循环加热半个周期，然后冷却半个周期，并且满足以下条件：
a)所述剪切应力为所述金属材料片的屈服点的0.05-0.1；
b)在每个金属材料片加热的半周期内，所述金属材料片的温度在相变点以上；在每个金属材料冷却的半个周期内，所述金属材料的温度在相变点以下，将所述金属材料片放置于温度小于35摄氏度的水流中进行冷却；
c)所述金属材料片至少经历三个加热和冷却周期，每个加热和冷却周期不超过25秒。
S3:将所述金属材料片在700摄氏度以下的环境中真空退火后，然后冷轧成厚度不大于1mm的薄片。
优选地，所述加热的半个周期内的温度上限为30摄氏度。
优选地，所述加热的半个周期内的温度上限为20摄氏度。
优选地，在所述步骤S1之前，所述金属材料片具有30Kg/mm2的抗拉强度，以及，
在所述步骤S2之后，所述金属材料片具有40Kg/mm2的抗拉强度。
优选地，交替实施所述步骤S1和步骤S2若干次。
优选地，所述加热和冷却周期为20-25秒。
优选地，所述加热和冷却周期为15-20秒。
优选地，所述加热的半周期内使用高频导体进行加热。
与现有技术相比，本发明实施例提供的金属材料片的压力加工方法通过向金属材料片在热-冷半周期下施加剪切应力后进行真空退火冷轧，利用金属材料的相变现象来提高金属材料的机械强度。
附图说明
图1是本发明实施例中金属材料片的压力加工方法的流程图；
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例是基于金属材料的超塑现象实现的。其中，在实施本发明实施方式的过程中，加热的半周期、冷却半周期以及施加机械应力的方式可以是多种。例如，在加热半周期中可以使用交变的电流通过导体进行加热，也可以利用导体的电阻进行加热。施加应力的方式可以固定金属材料的一端，对另外一端施加剪切应力等。
参见图1，图1是本发明实施例中金属材料片的压力加工方法的流程图。在图1示出的实施方式中，所述金属材料具有相变点，所述金属材料片的厚度小于10mm，大于1mm。所述金属材料片的压力加工方法，包括以下步骤：
S1:在金属材料片上施加剪切应力；
S2:对所述金属材料片循环加热半个周期，然后冷却半个周期，并且满足以下条件：
a)所述剪切应力为所述金属材料片的屈服点的0.05-0.1；
b)在每个金属材料片加热的半周期内，所述金属材料片的温度在相变点以上；在每个金属材料冷却的半个周期内，所述金属材料的温度在相变点以下；
c)所述金属材料片至少经历三个加热和冷却周期，每个加热和冷却周期不超过25秒；
S3:将所述金属材料片在700摄氏度以下的环境中真空退火后，然后冷轧成厚度不大于1mm的薄片。
对金属材料材料进行加热的方法使用高频导体进行加热，例如在导体上施加交变的电流使得导体发热，从而可以可控的对金属材料进行加热。对于步骤S1和S2，可以交替实施所述步骤S1和步骤S2若干次。
在上述的实施方式中，所述加热的半个周期内的温度上限为30摄氏度。在另外一些实施方式中，加热的半个周期内的温度上限为20摄氏度。
此外，在所述步骤S1之前，所述金属材料片具有30Kg/mm2的抗拉强度，以及，在所述步骤S2之后，所述金属材料片具有40Kg/mm2的抗拉强度。所述加热和冷却周期为20-25秒，优选的，所述加热和冷却周期为15-20秒。
利用本发明实施例提供的方法，对金属材料的机械性能进行测试后，得到以下表格：
因此，可以看出，利用本发明实施例提供的金属材料片的压力加工方法通过向金属材料材料在热-冷半周期下施加剪切应力，利用金属材料的相变现象来提高金属材料的韧化强度。
应当理解的是，以上仅为本发明的优选实施例，不能因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种金属材料片的压力加工方法，其特征在于，所述金属材料片的厚度小于10mm，大于1mm，所述压力加工方法包括以下步骤：
S1:在金属材料片上施加剪切应力；
S2:对所述金属材料片循环加热半个周期，然后冷却半个周期，并且满足以下条件：
a)所述剪切应力为所述金属材料片的屈服点的0.05-0.1；
b)在每个金属材料片加热的半周期内，所述金属材料片的温度在相变点以上；在每个金属材料冷却的半个周期内，所述金属材料的温度在相变点以下，将所述金属材料片放置于温度小于35摄氏度的水流中进行冷却；
c)所述金属材料片至少经历三个加热和冷却周期，每个加热和冷却周期不超过25秒。
S3:将所述金属材料片在700摄氏度以下的环境中真空退火后，然后冷轧成厚度不大于1mm的薄片。
2.如权利要求1所述的一种金属材料片的压力加工方法，其特征在于，所述加热的半个周期内的温度上限为30摄氏度。
3.如权利要求1所述的一种金属材料片的压力加工方法，其特征在于，所述加热的半个周期内的温度上限为20摄氏度。
4.如权利要求1所述的一种金属材料片的压力加工方法，其特征在于，在所述步骤S1之前，所述金属材料片具有30Kg/mm2的抗拉强度，以及，
在所述步骤S2之后，所述金属材料片具有40Kg/mm2的抗拉强度。
5.如权利要求4所述的一种金属材料片的压力加工方法，其特征在于，交替实施所述步骤S1和步骤S2若干次。
6.如权利要求1所述的一种金属材料片的压力加工方法，其特征在于，所述加热和冷却周期为20-25秒。
7.如权利要求1所述的一种金属材料片的压力加工方法，其特征在于，所述加热和冷却周期为15-20秒。
8.如权利要求1所述的一种金属材料片的压力加工方法，其特征在于，所述加热的半周期内使用高频导体进行加热。
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