CN113617988A - 一种多位点往复变形的板材均匀细晶处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多位点往复变形的板材均匀细晶处理方法，该方法通过采用具有阵列排布的多个弧面或球凸结构的模具对板材进行多道次加载，每一道次间使变形后的板坯依次进行周向旋转、翻转和错位后再次加载，通过多次往复加载以达到使板材各区域内发生均匀剧烈的塑性变形的目的，显著提高板材内部累积变形量，实现板材各区域的均匀大塑性变形(Severe plasticdeformation，SPD)。该方法通过多位点往复变形促使板材在多个局部区域产生剧烈塑性变形，极大促进初始粗晶在变形过程中的动态再结晶，使其破碎成均匀细小的等轴晶粒，同时弱化织构，实现板材强塑性双增、各向异性弱化的目标。
Description
技术领域
本申请涉及材料加工技术领域中的方法，具体是多位点往复变形的板材均匀细晶处理方法。
背景技术
金属板材在国家基础结构建设中占据重要地位，被广泛应用于桥梁建设、轨道交通、船舶运 输等领域。但目前金属板材制备工艺如轧制、挤压-剪切等方法通常具有较强的各向异性，严重影 响其二次加工性能，很大程度上限制了该方法在成形制造及工业化应用。剧烈塑性变形(Severe plastic deformation，SPD)工艺通过多道次加载促使材料内部累积较大的塑性应变不断促使粗晶 破碎成更加细小的变形晶粒，极大细化晶粒的同时改善晶粒形貌和组织分布，且织构显著弱化，是 实现微观组织和织构的协同调控的主要方法之一，能够显著提高材料的力学性能。因此，发展一种 针对板材的大塑性变形均匀细晶处理方法具有重要意义。
发明内容
本发明目的在于提供一种多位点往复变形的板材均匀细晶处理方法。
本发明的实施例可以通过以下技术方案实现：
一种多位点往复变形的板材均匀细晶处理方法，其特征在于，加工步骤为：
步骤一：加工和装配用于板坯变形的变形装置，
变形装置由上平砧、可更换的的下模组成，下模根据不同的需求可以改变弧面高度、角度以及 相邻弧面间的距离控制单道次内变形量，单道次内最大成形的累积变形量<0.5倍材料的成形极限，
步骤二：板坯及模具预热，
根据板坯材料特性，预先将板坯加热至适合塑性变形的温度区间内某一温度T并进行保温， 根据实际需求将模具进行预热处理，并将石墨均匀喷涂在上平砧及下模的工作面；
步骤三：将步骤二中预热好的板坯放置在下模的中心区域，防止变形过程中发生偏载，
步骤四：上平砧以2mm/s～5mm/s准静态加载将步骤三后的变形板材发生塑性变形，使金属发 生流动并充填下模空间，得到的变形板材，
步骤五：将步骤四中得到的变形板材顶出并沿水平方向旋转90°，再次放置于下模的中心区 域，防止下一道次加载变形过程中板材发生局部折叠，
步骤六：将模具重新加热至步骤二中预热温度，此后，上平砧再次以2mm/s准静态加载将步 骤五后的变形板材发生塑性变形，使金属发生流动并充填下模空间，
步骤七：将步骤六中得到的变形板材取出进行上下翻转，并将翻转后的变形板材放置于与步骤 三中的初始位置沿水平方向平移0.5倍的两相邻弧面结构间距，
步骤八：将模具重新加热至步骤二中预热温度，此后，上平砧再次以2mm/s准静态加载将步 骤七后的变形板材发生塑性变形，使金属发生流动并充填下模空间，
步骤九：多次重复步骤五～步骤八，获得板材内部各区域均匀的大累积变形量，通过多次翻转 成形板材，提升板材累积变形量，极大促进初始粗晶在变形过程中的动态再结晶，获得细小的等轴 晶粒，提高坯料组织均匀性，同时弱化织构，实现板材强塑性双增、各向异性弱化；
步骤十：取出步骤九加工好的变形板材，将变形装置中下模更换为下平砧，将变形板材再次放 入变形装置中，上平砧加载将变形板材与下平砧接触得到表面平直的变形板材；
步骤十一：取出步骤十加工的好变形板材，根据变形板材的微观组织实际需求采取相应的冷却 方式，得到等轴细晶弱织构的高性能金属板材。
在一些实施例中，所述下模包括三种为了达到不同效果的下模，分别为表面具有阵列排布的多 个弧面的弧面下模，以及表面具有阵列排布的多个球凸结构的球凸模具，以及为了获得下表面平直 的板材的表面平直的的下平砧。
在一些实施例中，步骤九中，所述波浪型弧面结构数量<20个。
在一些实施例中，步骤九中，所述重复加载数量4～10以内。
在一些实施例中，步骤十中，最终获得的表面平直的板材尺寸<0.8倍上平砧的下接触面面积。
在一些实施例中，本申请所述的金属坯料可以为：钛合金、镁合金、铝合金、钢等金属属性相 似的金属坯料。
在一些实施例中，本申请所述的金属坯料为钛合金。
本发明实施例提供的一种多位点往复变形的板材均匀细晶处理方法至少具有以下有益效果：
1.本发明方法通过多位点往复加载成形，促使板材在多个局部区域产生剧烈塑性变形，实现 材料内部累积变形量的大幅度提高，极大促进大尺寸晶粒在变形过程中发生显著的动态再结晶行 为，使其破碎成均匀细小的等轴晶粒，弱化织构强度并实现改性。
2.通过多位点局部往复加载成形的板材由于晶粒细化程度较高，具备较高的强度和塑性，织 构的弱化对降低板材各向异性起到显著影响。
3.本发明方法通过多位点设计，以及在变形过程中采用多次水平旋转、错位和上下翻转的方 法，促使材料在变形过程中多区域均能获得相同的变形量，提高材料组织均匀性和成形板材均匀性。
4.可以根据材料的种类和成形极限，通过改变弧面结构几何形状实现对板材的灵活调控，通 过改变弧面结构空间阵列排布实现对整体变形量的精确控制。
5.装置结构简单，加工成本低，成形空间大，利于在实际生产应用中实现。
附图说明
图1为本发明所述一种多位点往复变形的板材均匀细晶处理方法的变形装置结构示意图；
图2为本发明所述一种多位点往复变形的板材均匀细晶处理方法下模结构示意图一；
图3为本发明所述一种多位点往复变形的板材均匀细晶处理方法下模结构示意图二；
图中标号
1、上平砧；2、板坯；3、下模；3A、弧面下模；3B、球凸下模；3C、下平砧。
具体实施方式
以下，基于优选的实施方式并参照附图对本发明进行进一步说明。
此外，为了方便理解，放大(厚)或者缩小(薄)了图纸上的各种构件，但这种做法不是为了 限制本发明的保护范围。
单数形式的词汇也包括复数含义，反之亦然。
在本发明实施例中的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位 或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关 系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方 位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，本发明的描述中，为了区 分不同的单元，本说明书上用了第一、第二等词汇，但这些不会受到制造的顺序限制，也不能理解 为指示或暗示相对重要性，其在发明的详细说明与权利要求书上，其名称可能会不同。
本说明书中词汇是为了说明本发明的实施例而使用的，但不是试图要限制本发明。还需要说明 的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以 是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通 过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的技术人员而言，可以具体理解上 述属于在本发明中的具体含义。
一种多位点往复变形的板材均匀细晶处理方法，其加工步骤为：
步骤一：加工和装配用于板坯变形的变形装置，
变形装置由上平砧1、可更换的的下模3组成，下模3根据不同的需求可以改变弧面高度、角 度以及相邻弧面间的距离控制单道次内变形量，单道次内最大成形的累积变形量<0.5倍材料的成 形极限，具体的，预计成形金属板材尺寸<0.8倍上平砧1的下接触面面积。
所述下模3包括三种为了达到不同效果的下模，分别为表面具有阵列排布的多个弧面的弧面下 模3A，以及表面具有阵列排布的多个球凸结构的球凸模具3B，以及为了获得下表面平直的板材的 表面平直的的下平砧3C。
步骤二：加热板坯并保温，
根据材料的金属特性，预先将板坯和模具加热至适合塑性变形的温度区间内某一温度T并进 行保温，并将石墨均匀喷涂在上平砧1及下模3的工作面；
步骤三：将步骤二中预热好的板坯2放置在下模的中心区域，防止变形过程中发生偏载，
步骤四：上平砧1以2mm/s准静态加载将步骤三后的板坯2发生塑性变形，使金属发生流动 并充填下模空间，得到变形板材21，
步骤五：将步骤四中得到的变形板材21顶出并沿水平方向旋转90°，再次放置于下模的中心 区域，防止下一道次加载变形过程中板材发生局部折叠。
步骤六：上平砧再次以2mm/s准静态加载将步骤五后的变形板材21发生塑性变形，使金属 发生流动并充填下模空间，得到变形板材22，
步骤七：将步骤六中得到的变形板材22取出进行上下翻转，并将翻转后的变形板材22放置 于与步骤三中的初始位置沿水平方向平移0.5倍的两相邻弧面结构间距，
步骤八：上平砧1再次以2mm/s准静态加载将步骤七后的变形板材22发生塑性变形，使金 属发生流动并充填下模空间，得到变形板材23，
步骤九：多次重复步骤五～步骤八，获得板材内部各区域均匀的大累积变形量，通过多次翻转 成形板材，提升板材累积变形量，极大促进初始粗晶在变形过程中的动态再结晶，使其破碎成均匀 细小的等轴晶粒，可以提高坯料组织均匀性，同时弱化织构实现板材强塑性双增、各向异性弱化性， 得到变形板材24，
步骤十：取出步骤九加工好的变形板材24，将变形装置中下模3更换为下平砧3C，将变形板 材再次放入变形装置中，上平砧1加载将变形板材24与平模接触得到表面平直的变形板材25；
步骤十一：取出步骤十加工的好变形板材25，根据变形板材的微观组织实际需求采取相应的 冷却方式，得到等轴细晶弱织构的高性能金属板材；
本申请所述的金属坯料可以为：钛合金、镁合金、铝合金、钢等金属属性相似的金属坯料。该 方法通过通过多个加载周期往复加载促使板材在多个局部区域产生剧烈塑性变形，实现材料内部累 积变形量的大幅度提高，极大促进初始粗晶在变形过程中的动态再结晶，使其破碎成均匀细小的等 轴晶粒，材料可开动滑移系数量增加，同时弱化织构实现板材强塑性双增、各向异性弱化。弧面结 构的几何形状、空间阵列排布的设计能够实现对材料种类、变形量的调控。周向旋转和错位能够促 使变形过程中各位置变形量相同，提高成形板材均匀性。
实施例一：
步骤一：加工和装配用于板坯变形的变形装置，
变形装置由上平砧1、可更换的的下模3组成，本实施例中采用弧面下模3A，根据已有的相 关文献可知，Ti-6Al-4V钛合金在400℃时拉深极限比LDR为1.8，此温度下延展率为35％，本实 施方法中选用弧面结构宽度为5mm，根据极限拉深比，弧面结构高度<4.5mm，且单道次变形量 <35％，设定本实施方案中重复加载数量为6，预期累积变形量为80％可计算出单道次变形量为 15％，最后加载道次下共有15个波浪状弧面结构参与变形，可计算出弧面角度，本实验设定上 平砧1下接触面长和宽分别为2m和1.5m，故此成形件最大尺寸为2.4m2，且长和宽分别不超过 1.6m和1.2m，防止成形板材超出锤头压力范围
步骤二：加热板坯并保温，
根据材料的金属特性，预先将板坯和模具加热至400℃并进行保温，并将石墨均匀喷涂在上平 砧1及下模3的工作面；
步骤三：将步骤二中预热好的板坯2放置在下模的中心区域，防止变形过程中发生偏载，
步骤四：上平砧1以2mm/s准静态加载将步骤三后的板坯2发生塑性变形，使金属发生流动 并充填下模空间，得到变形板材21，
步骤五：将步骤四中得到的变形板材21顶出并沿水平方向旋转90°，再次放置于下模的中心 区域，防止下一道次加载变形过程中板材发生局部折叠。
步骤六：上平砧再次以2mm/s准静态加载将步骤五后的变形板材21发生塑性变形，使金属 发生流动并充填下模空间，得到变形板材22，
步骤七：将步骤六中得到的变形板材22取出进行上下翻转，并将翻转后的变形板材放置于与 步骤三中的初始位置沿水平方向平移0.5倍的两相邻弧面结构间距，
步骤八：上平砧再次以2mm/s准静态加载将步骤七后的变形板材22发生塑性变形，使金属 发生流动并充填下模空间，得到变形板材23，
步骤九：多次重复步骤五～步骤八，获得板材内部各区域均匀的大累积变形量，通过多次翻转 成形板材，提升板材累积变形量，极大促进初始粗晶在变形过程中的动态再结晶，使其破碎成均匀 细小的等轴晶粒，可以提高坯料组织均匀性，同时弱化织构实现板材强塑性双增、各向异性弱化性， 得到变形板材24；
步骤十：取出步骤九加工好的变形板材24，将变形装置中下模3更换为下平砧3C，将变形板 材再次放入变形装置中，上平砧加载将变形板材24与下平砧3C接触得到表面平直的变形板材25；
步骤十一：取出步骤十加工的好变形板材26，根据变形板材的微观组织实际需求采取水冷， 得到等轴细晶弱织构的高性能Ti-6Al-4V钛合金板材。
实施例二：
步骤一：加工和装配用于板坯变形的变形装置，
变形装置由上平砧1、可更换的的下模3组成，本实施例中采用弧面下模3A，根据已有的相 关文献可知，ZK60镁合金在250℃时拉深极限比LDR为1.8，此温度下延展率为24.1％，本实施 方法中选用弧面结构宽度为5mm，根据极限拉深比，弧面结构高度<4.5mm，且单道次累积变形 量<24.1％，设定本实施方案中最后加载道次下共有15个波浪状弧面结构参与变形，可计算出弧 面角度。设定本实施方案中重复加载数量为4，预期累积变形量为80％可计算出单道次变形量为 20％，最后加载道次下共有15个波浪状弧面结构参与变形，可计算出弧面角度，本实验设定上 平砧1下接触面长和宽分别为2m和1.5m，故此成形件最大尺寸为2.4m2，且长和宽分别不超过 1.6m和1.2m，防止成形板材超出锤头压力范围，
步骤二：加热板坯并保温，
根据材料的金属特性，预先将板坯和模具加热至250℃并进行保温，并将石墨均匀喷涂在上平 砧1及下模3的工作面；
步骤三：将步骤二中预热好的板坯2放置在下模的中心区域，防止变形过程中发生偏载，
步骤四：上平砧1以2mm/s准静态加载将步骤三后的板坯2发生塑性变形，使金属发生流动 并充填下模空间，得到变形板材21，
步骤五：将步骤四中得到的变形板材21顶出并沿水平方向旋转90°，再次放置于下模的中心 区域，防止下一道次加载变形过程中板材发生局部折叠。
步骤六：上平砧再次以2mm/s准静态加载将步骤五后的变形板材21发生塑性变形，使金属 发生流动并充填下模空间，得到变形板材22，
步骤七：将步骤六中得到的变形板材22取出进行上下翻转，并将翻转后的变形板材22放置 于与步骤三中的初始位置沿水平方向平移0.5倍的两相邻弧面结构间距，
步骤八：上平砧再次以2mm/s准静态加载将步骤七后的变形板材22发生塑性变形，使金属 发生流动并充填下模空间，得到变形板材23，
步骤九：多次重复步骤五～步骤八，获得板材内部各区域均匀的大累积变形量，通过多次翻转 成形板材，提升板材累积变形量，极大促进初始粗晶在变形过程中的动态再结晶，使其破碎成均匀 细小的等轴晶粒，可以提高坯料组织均匀性，同时弱化织构实现板材强塑性双增、各向异性弱化性； 得到变形板材24，
步骤十：取出步骤九加工好的变形板材24，将变形装置中下模3更换为下平砧3C，将变形板 材再次放入变形装置中，上平砧加载将变形板材24与下平砧3C接触得到表面平直的变形板材25；
步骤十一：取出步骤十加工的好变形板材25，根据变形板材的微观组织实际需求采取水冷方 式，得到等轴细晶弱织构的高性能ZK60钛合金板材。
实施例三：
步骤一：加工和装配用于板坯变形的变形装置，
变形装置由上平砧1、可更换的的下模3组成，本实施例中采用弧面下模3A，根据已有的相 关文献可知，7A04铝合金在350℃时拉深极限比LDR为1.93，此温度下延展率为16.5％，本实 施方法中选用弧面结构宽度为5mm，根据极限拉深比，弧面结构高度<4.825mm，且单道次累积 变形量<16.5％，设定本实施方案中最后加载道次下共有15个波浪状弧面结构参与变形，可计算 出弧面角度。设定本实施方案中重复加载数量为10，预期累积变形量为120％可计算出单道次变 形量为12％，最后加载道次下共有15个波浪状弧面结构参与变形，可计算出弧面角度，本实验 设定上平砧1下接触面长和宽分别为2m和1.5m，故此成形件最大尺寸为2.4m2，且长和宽分别 不超过1.6m和1.2m，防止成形板材超出锤头压力范围，
步骤二：加热板坯并保温，
根据材料的金属特性，预先将板坯和模具加热至350℃并进行保温，并将石墨均匀喷涂在上平 砧1及下模3的工作面；
步骤三：将步骤二中预热好的板坯2放置在下模的中心区域，防止变形过程中发生偏载，
步骤四：上平砧1以2mm/s准静态加载将步骤三后的板坯2发生塑性变形，使金属发生流动 并充填下模空间，得到变形板材21，
步骤五：将步骤四中得到的变形板材21顶出并沿水平方向旋转90°，再次放置于下模的中心 区域，防止下一道次加载变形过程中板材发生局部折叠。
步骤六：上平砧再次以2mm/s准静态加载将步骤五后的变形板材21发生塑性变形，使金属 发生流动并充填下模空间，得到变形板材22，
步骤七：将步骤六中得到的变形板材22取出进行上下翻转，并将翻转后的变形板材放置于与 步骤三中的初始位置沿水平方向平移0.5倍的两相邻弧面结构间距，
步骤八：上平砧再次以2mm/s准静态加载将步骤七后的变形板材22发生塑性变形，使金属 发生流动并充填下模空间，得到变形板材23，
步骤九：多次重复步骤五～步骤八，获得板材内部各区域均匀的大累积变形量，通过多次翻转 成形板材，提升板材累积变形量，极大促进初始粗晶在变形过程中的动态再结晶，使其破碎成均匀 细小的等轴晶粒，可以提高坯料组织均匀性，同时弱化织构实现板材强塑性双增、各向异性弱化性； 得到变形板材24；
步骤十：取出步骤九加工好的变形板材24，将变形装置中下模3更换为下平砧3C，将变形板 材再次放入变形装置中，上平砧加载将变形板材24与下平砧3C接触得到表面平直的变形板材25；
步骤十一：取出步骤十加工的好变形板材25，根据变形板材的微观组织实际需求采取水冷方 式，得到等轴细晶弱织构的高性能7A04铝合金板材。
实施例四：
步骤一：加工和装配用于板坯变形的变形装置，
变形装置由上平砧1、可更换的的下模3组成，本实施例中采用弧面下模3A，根据已有的相 关文献可知，TC4钛合金在400℃时拉深极限比LDR为1.9，此温度下延展率为15％，本实施方 法中选用弧面结构宽度为5mm，根据极限拉深比，弧面结构高度<4.75mm，且单道次累积变形量 <15％，设定本实施方案中最后加载道次下共有15个波浪状弧面结构参与变形，可计算出弧面角 度。设定本实施方案中重复加载数量为6，预期累积变形量为80％可计算出单道次变形量为15％， 最后加载道次下共有15个波浪状弧面结构参与变形，可计算出弧面角度，本实验设定上平砧1 下接触面长和宽分别为2m和1.5m，故此成形件最大尺寸为2.4m2，且长和宽分别不超过1.6m和 1.2m，防止成形板材超出锤头压力范围，
步骤二：加热板坯并保温，
根据材料的金属特性，预先将板坯和模具加热至350℃并进行保温，并将石墨均匀喷涂在上平 砧1及下模3的工作面；
步骤三：将步骤二中预热好的板坯2放置在下模的中心区域，防止变形过程中发生偏载，
步骤四：上平砧1以2mm/s准静态加载将步骤三后的板坯2发生塑性变形，使金属发生流动 并充填下模空间，得到变形板材21，
步骤五：将步骤四中得到的变形板材21顶出并沿水平方向旋转90°，再次放置于下模的中心 区域，防止下一道次加载变形过程中板材发生局部折叠。
步骤六：上平砧再次以2mm/s准静态加载将步骤五后的变形板材21发生塑性变形，使金属 发生流动并充填下模空间，得到变形板材22，
步骤七：将步骤六中得到的变形板材22取出进行上下翻转，并将翻转后的变形板材放置于与 步骤三中的初始位置沿水平方向平移0.5倍的两相邻弧面结构间距，
步骤八：上平砧再次以2mm/s准静态加载将步骤七后的变形板材,22发生塑性变形，使金属 发生流动并充填下模空间，得到变形板材23，
步骤九：多次重复步骤五～步骤八，获得板材内部各区域均匀的大累积变形量，通过多次翻转 成形板材，提升板材累积变形量，极大促进初始粗晶在变形过程中的动态再结晶，使其破碎成均匀 细小的等轴晶粒，可以提高坯料组织均匀性，同时弱化织构实现板材强塑性双增、各向异性弱化性； 得到变形板材24；
步骤十：取出步骤九加工好的变形板材24，将变形装置中下模3更换为下平砧3C，将变形板 材再次放入变形装置中，上平砧加载将变形板材24与下平砧3C接触得到表面平直的变形板材25；
步骤十一：取出步骤十加工的好变形板材25，根据变形板材的微观组织实际需求采取水冷方 式，得到等轴细晶弱织构的高性能TC4钛合金板材。
实施例五：
步骤一：加工和装配用于板坯变形的变形装置，
变形装置由上平砧1、可更换的的下模3组成，本实施例中采用弧面下模3A，根据已有的相 关文献可知，DP780高延伸率钢在室温拉深极限比LDR为1.7，此温度下延展率为15％，本实施 方法中选用弧面结构宽度为5mm，根据极限拉深比，弧面结构高度<4.25mm，且单道次累积变形 量<15％，设定本实施方案中最后加载道次下共有15个波浪状弧面结构参与变形，可计算出弧面 角度。设定本实施方案中重复加载数量为6，预期累积变形量为80％可计算出单道次变形量为15％， 最后加载道次下共有15个波浪状弧面结构参与变形，可计算出弧面角度，本实验设定上平砧1 下接触面长和宽分别为2m和1.5m，故此成形件最大尺寸为2.4m2，且长和宽分别不超过1.6m和 1.2m，防止成形板材超出锤头压力范围，
步骤二：将石墨均匀喷涂在上平砧1及下模3的工作面；
步骤三：将步骤二中预热好的板坯2放置在下模的中心区域，防止变形过程中发生偏载，
步骤四：上平砧1以2mm/s准静态加载将步骤三后的板材2发生塑性变形，使金属发生流动 并充填下模空间，得到变形板材21，
步骤五：将步骤四中得到的变形板材21顶出并沿水平方向旋转90°，再次放置于下模的中心 区域，防止下一道次加载变形过程中板材发生局部折叠。
步骤六：上平砧再次以2mm/s准静态加载将步骤五后的变形板材21发生塑性变形，使金属 发生流动并充填下模空间，得到变形板材22，
步骤七：将步骤六中得到的变形板材22取出进行上下翻转，并将翻转后的变形板材放置于与 步骤三中的初始位置沿水平方向平移0.5倍的两相邻弧面结构间距，
步骤八：上平砧再次以2mm/s准静态加载将步骤七后的变形板材22发生塑性变形，使金属 发生流动并充填下模空间，得到变形板材23，
步骤九：多次重复步骤五～步骤八，获得板材内部各区域均匀的大累积变形量，通过多次翻转 成形板材，提升板材累积变形量，极大促进初始粗晶在变形过程中的动态再结晶，使其破碎成均匀 细小的等轴晶粒，可以提高坯料组织均匀性，同时弱化织构实现板材强塑性双增、各向异性弱化性； 得到变形板材24；
步骤十：取出步骤九加工好的变形板材24，将变形装置中下模3更换为下平砧3C，将变形板 材再次放入变形装置中，上平砧加载将变形板材24与下平砧3C接触得到表面平直的变形板材25， 得到等轴细晶弱织构的高性能DP780钢板。
以上对本发明的具体实施方式作了详细介绍，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发 明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也属于本发明权利要求的 保护范围。
Claims (7)
1.一种多位点往复变形的板材均匀细晶处理方法，其特征在于，加工步骤为：
步骤一：加工和装配用于板坯变形的变形装置，
变形装置由上平砧、可更换的的下模组成，下模根据不同的需求可以改变弧面高度、角度以及相邻弧面间的距离控制单道次内变形量，单道次内最大成形的累积变形量<0.5倍材料的成形极限，
步骤二：板坯及模具预热，
根据板坯材料特性，预先将板坯加热至适合塑性变形的温度区间内某一温度T并进行保温，根据实际需求将模具进行预热处理，并将石墨均匀喷涂在上平砧及下模的工作面；
步骤三：将步骤二中预热好的板坯放置在下模的中心区域，防止变形过程中发生偏载，
步骤四：上平砧以2mm/s～5mm/s准静态加载将步骤三后的变形板材发生塑性变形，使金属发生流动并充填下模空间，得到的变形板材，
步骤五：将步骤四中得到的变形板材顶出并沿水平方向旋转90°，再次放置于下模的中心区域，防止下一道次加载变形过程中板材发生局部折叠，
步骤六：将模具重新加热至步骤二中预热温度，此后，上平砧再次以2mm/s准静态加载将步骤五后的变形板材发生塑性变形，使金属发生流动并充填下模空间，
步骤七：将步骤六中得到的变形板材取出进行上下翻转，并将翻转后的变形板材放置于与步骤三中的初始位置沿水平方向平移0.5倍的两相邻弧面结构间距，
步骤八：将模具重新加热至步骤二中预热温度，此后，上平砧再次以2mm/s准静态加载将步骤七后的变形板材发生塑性变形，使金属发生流动并充填下模空间，
步骤九：多次重复步骤五～步骤八，获得板材内部各区域均匀的大累积变形量，通过多次翻转成形板材，提升板材累积变形量，极大促进初始粗晶在变形过程中的动态再结晶，获得细小的等轴晶粒，提高坯料组织均匀性，同时弱化织构，实现板材强塑性双增、各向异性弱化；
步骤十：取出步骤九加工好的变形板材，将变形装置中下模更换为下平砧，将变形板材再次放入变形装置中，上平砧加载将变形板材与下平砧接触得到表面平直的变形板材；
步骤十一：取出步骤十加工的好变形板材，根据变形板材的微观组织实际需求采取相应的冷却方式，得到等轴细晶弱织构的高性能金属板材。
2.根据权利要求1所述的一种多位点往复变形的板材均匀细晶处理方法，其特征在于：
所述下模包括三种为了达到不同效果的下模，分别为表面具有阵列排布的多个弧面的弧面下模，以及表面具有阵列排布的多个球凸结构的球凸模具，以及为了获得下表面平直的板材的表面平直的的下平砧。
3.根据权利要求1所述的一种多位点往复变形的板材均匀细晶处理方法，其特征在于：
步骤九中，所述波浪型弧面结构数量<20个。
4.根据权利要求1所述的一种多位点往复变形的板材均匀细晶处理方法，其特征在于：
步骤九中，所述重复加载数量4～10以内。
5.根据权利要求1所述的一种多位点往复变形的板材均匀细晶处理方法，其特征在于：
步骤十中，最终获得的表面平直的板材尺寸<0.8倍上平砧的下接触面面积。
6.根据权利要求1所述的一种多位点局部往复变形的板材锻造方法，其特征在于：
本申请所述的金属坯料可以为：钛合金、镁合金、铝合金、钢等金属属性相似的金属坯料。
7.根据权利要求1所述的一种多位点局部往复变形的板材锻造方法，其特征在于：
本申请所述的金属坯料为钛合金。
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