CN106637001B - 一种梯度带材的表层连续异步轧制制备方法 - Google Patents

一种梯度带材的表层连续异步轧制制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106637001B
CN106637001B CN201611188172.1A CN201611188172A CN106637001B CN 106637001 B CN106637001 B CN 106637001B CN 201611188172 A CN201611188172 A CN 201611188172A CN 106637001 B CN106637001 B CN 106637001B
Authority
CN
China
Prior art keywords
surface layer
band
asymmetrical rolling
gradient
rolling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201611188172.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106637001A (zh
Inventor
喻海良
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Central South University
Original Assignee
Central South University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Central South University filed Critical Central South University
Priority to CN201611188172.1A priority Critical patent/CN106637001B/zh
Publication of CN106637001A publication Critical patent/CN106637001A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106637001B publication Critical patent/CN106637001B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/08—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of copper or alloys based thereon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

本发明一种梯度带材的表层连续异步轧制制备方法，利用异步轧制，在材料表层制造强烈的剪切变形，从而使材料表面形成纳米结构，通过多道次表层异步轧制，轧件形成梯度结构的带材，本发明表层异步轧制目前适合铝合金和铜合金材料，通过该工艺，在达到传统冷轧相同压下率的情况下，材料的强度几乎不降低，但是材料韧性能提高一倍以上。

Description

一种梯度带材的表层连续异步轧制制备方法
技术领域
本发明属于金属材料轧制技术领域，特别涉及一种梯度带材的表层连续异步轧制制备方法。
背景技术
目前，超细晶金属材料在过去很长时间内得到广大科学家的关注，人们开发了大量的方法去制备这些材料，比如等通道挤压技术、累积叠轧技术、高压扭转技术等。然而，人们发现超细晶材料，随着材料强度的提高，材料的韧性急剧降低。
科研人员发现金属材料中形成梯度结构，可以同时实现材料具有很好的韧性和强度。梯度材料，以在材料表面形成超细晶材料结构，而材料中心部位保留粗晶结构。目前，制备这种材料的方法主要有表面冲击法、高压扭转法。而这两种方法都只能够用来制备棒材，而不能用于制备带材。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种梯度带材的表层连续异步轧制制备方法，可用于制备高质量的具有梯度结构的带材，该材料的表层为超细晶结构，而材料的心部区域为粗晶，该材料相对于传统冷轧材料，同时具有好的强度以及更优异的塑性。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种梯度带材的表层连续异步轧制制备方法，包括如下步骤：
第一步：以退火热处理后的铝或铝合金或铜合金带材为原料；
第二步：对带材进行表层异步轧制，轧辊粗糙度控制在1～5微米，每道次压下率在1％～3％，轧辊异速比控制在1.0～1.4之间；
重复第二步15～40次，成产出表面超细晶结构而心部为粗晶的梯度结构带材。
与现有技术相比，本发明表层异步轧制目前适合铝合金和铜合金材料，通过该工艺，在达到传统冷轧相同压下率的情况下，材料的强度几乎不降低，但是材料韧性能提高一倍以上。
附图说明
图1是本发明表层连续异步轧制制备方法示意图。
图2是本发明经过40道次连续异步轧制制备的梯度结构铝1060合金带材的力学性能与普通室温轧制制备样品力学性能比较示意图。
图3是本发明轧件表层晶粒尺寸示意图。
图4是本发明轧件心部晶粒尺寸示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
本发明的主要原理为利用异步轧制，在材料表层制造强烈的剪切变形，从而使材料表面形成纳米结构。图1所示为表层连续异步轧制制备流程图。通过多道次表层异步轧制，轧件形成梯度结构的带材，如图1所示，本发明具体步骤如下：
第一步：以退火热处理后的铝合金带材为原料。
第二步：对带材1进行表层异步轧制，轧辊粗糙度控制在3微米左右。每道次压下率((H-h)/H)在2％。轧辊异速比(VUpper:VLower)控制在1.2。
其中，压下率等于(H-h)/H，H和h分别表示轧制前和轧后轧件的厚度。VUpper和VLower分别为上压辊2和下压辊3的转速。
重复第二步40次，成产出表面超细晶(纳米化)结构而心部为粗晶的梯度结构带材。
利用本工艺制备梯度结构的铝1060合金，经过40道次深冷轧制后，材料的力学性能结果如图2所示。体现该技术具有很好的优越性。
从图3和图4的尺寸图可以看出，所得材料的心部区域为粗晶结构，而表层为超细晶结构。
本发明中，轧辊粗糙度可行范围为1-5微米左右，每道次压下率可行范围为1-3％，异速比可行范围为1.0-1.4，轧制道次一般可以为15-40次，根据材料的实际厚度等因素来调整。

Claims (1)

1.一种梯度带材的表层连续异步轧制制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步：以退火热处理后的铝合金带材为原料；
第二步：对带材进行表层异步轧制，轧辊粗糙度控制在1～5微米，每道次压下率在1％～3％，轧辊异速比控制在1.0～1.4之间；
重复第二步15～40次，成产出表面超细晶结构而心部为粗晶的梯度结构带材。
CN201611188172.1A 2016-12-20 2016-12-20 一种梯度带材的表层连续异步轧制制备方法 Active CN106637001B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611188172.1A CN106637001B (zh) 2016-12-20 2016-12-20 一种梯度带材的表层连续异步轧制制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611188172.1A CN106637001B (zh) 2016-12-20 2016-12-20 一种梯度带材的表层连续异步轧制制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106637001A CN106637001A (zh) 2017-05-10
CN106637001B true CN106637001B (zh) 2018-11-06

Family

ID=58834335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611188172.1A Active CN106637001B (zh) 2016-12-20 2016-12-20 一种梯度带材的表层连续异步轧制制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106637001B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107185963B (zh) * 2017-06-14 2018-12-04 中南大学 一种制备高性能Ti6Al4V合金板材的方法
CN110340330B (zh) * 2018-04-08 2022-01-14 南京理工大学 一种多尺度析出异质层状结构铝合金的制备方法
CN108515688B (zh) * 2018-04-11 2020-07-28 王君豪 一种超疏水塑料薄膜的制备方法
CN108817082B (zh) * 2018-05-02 2019-07-30 中南大学 一种制备高强韧双峰尺度铝合金箔材的轧制方法
CN109182697A (zh) * 2018-08-30 2019-01-11 上海应用技术大学 一种金属板材表面强化方法
CN111112330B (zh) * 2020-01-10 2021-07-13 江西理工大学 一种提高铜带材强度且不造成各向异性的加工方法
CN113789488A (zh) * 2021-09-16 2021-12-14 江南大学 一种zl107铝合金梯度材料及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1887513A (zh) * 2005-06-29 2007-01-03 黄涛 电解电容器用高纯铝箔的生产工艺
CN101288876A (zh) * 2008-03-07 2008-10-22 昆明理工大学 一种高强超细晶铜带材的制备方法
CN102925832A (zh) * 2012-10-31 2013-02-13 昆明理工大学 一种制备超细孪晶铜的大塑性变形方法
CN103008346A (zh) * 2012-12-26 2013-04-03 南京理工大学 一种镁合金多面循环轧制方法
CN105080966A (zh) * 2015-08-19 2015-11-25 东北大学 一种纳米晶金属极薄带的制备方法
CN105170649A (zh) * 2015-08-19 2015-12-23 东北大学 一种单层晶金属极薄带的制备方法
CN105772508A (zh) * 2015-12-27 2016-07-20 佛山市领卓科技有限公司 一种铜箔深加工的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1887513A (zh) * 2005-06-29 2007-01-03 黄涛 电解电容器用高纯铝箔的生产工艺
CN101288876A (zh) * 2008-03-07 2008-10-22 昆明理工大学 一种高强超细晶铜带材的制备方法
CN102925832A (zh) * 2012-10-31 2013-02-13 昆明理工大学 一种制备超细孪晶铜的大塑性变形方法
CN103008346A (zh) * 2012-12-26 2013-04-03 南京理工大学 一种镁合金多面循环轧制方法
CN105080966A (zh) * 2015-08-19 2015-11-25 东北大学 一种纳米晶金属极薄带的制备方法
CN105170649A (zh) * 2015-08-19 2015-12-23 东北大学 一种单层晶金属极薄带的制备方法
CN105772508A (zh) * 2015-12-27 2016-07-20 佛山市领卓科技有限公司 一种铜箔深加工的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106637001A (zh) 2017-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106637001B (zh) 一种梯度带材的表层连续异步轧制制备方法
CN106676439B (zh) 一种梯度带材的深冷表层连续轧制制备方法
CN108906889B (zh) 一种制备高性能CrCoNi中熵合金箔材的深冷异步轧制方法
CN106670233B (zh) 一种制备纳米锂铝双金属复合箔材的深冷轧制方法
CN108220725A (zh) 一种高性能镁合金棒材的制备方法
CN109457200A (zh) 一种高性能铝锂合金带材的深冷轧制与时效处理制备方法
CN111360074B (zh) 一种异质片层结构中/高熵合金箔材的制备方法
CN105170660B (zh) 一种宽幅镁合金板材控边轧制方法
CN107185963B (zh) 一种制备高性能Ti6Al4V合金板材的方法
CN103882356B (zh) 一种具有超塑性变形能力细晶粒镁合金的制备方法
CN109201737B (zh) 心部为超细晶而表层为粗晶的梯度结构材料的制备方法
CN105234173A (zh) 改善镁合金板带材组织织构和力学性能的轧制加工方法
CN101691078A (zh) 镁基包覆铝材复合板带材及其生产方法
CN106399886B (zh) 一种tc4细晶钛合金薄板的制备方法
CN104131143A (zh) 一种制备镁合金超薄带材的方法
CN110983213B (zh) 一种超细结构高强韧薄带铝的制备方法
CN105834227B (zh) 镁合金板卷的控温轧制工艺
CN108080430B (zh) 一种超细晶高强度镁合金薄板的加工方法
CN107695101B (zh) 短流程四辊与二十辊轧机联合生产钛/钛合金带的方法
CN109201738B (zh) 一种梯度结构带材的复合轧制制备方法
CN103331319A (zh) 一种用于金属严重塑性变形的步进式连续挤压装置及方法
CN207592432U (zh) 一种块式法生产镁合金薄板的轧制结构
Jie et al. Influence of asymmetric hot rolling on microstructure and rolling force with austenitic steel
JP3983065B2 (ja) 超微細粒組織を有する厚鋼板の製造方法と厚鋼板
CN105780052B (zh) 一种兼具高强度与高塑性的纯金属材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant