1.本發(fā)明屬于異質(zhì)結(jié)構(gòu)金屬材料制備技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種周期可調(diào)的多級異質(zhì)結(jié)構(gòu)的金屬材料及其制備方法。
背景技術(shù):
2.微觀異構(gòu)調(diào)控是近年來興起的一種金屬材料設(shè)計理念。該設(shè)計理念在宏觀微觀不同尺度調(diào)控成分單元之間的力學不相容性,以促進荷載條件下成分單元之間的交互約束作用,從而能夠同時激發(fā)異質(zhì)單元的力學性能,使材料整體表現(xiàn)出高強韌性能。在異質(zhì)結(jié)構(gòu)中,粗細晶相互作用產(chǎn)生的背應(yīng)力極大程度地提高了軟區(qū)域的應(yīng)變硬化能力,大幅度提高軟區(qū)域的強度,以承擔更高的施加應(yīng)力,并且促進硬區(qū)域的變形能力。其組織在微觀尺度上表現(xiàn)為異質(zhì),而在宏觀上仍為均勻,與均質(zhì)材料相比,異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料具有明顯的強塑均衡優(yōu)勢。
3.目前不同研究者都在試圖利用各種方法制備異構(gòu)材料,比如層狀材料,梯度材料和雙/多模態(tài)材料等,以上三種結(jié)構(gòu)都具有各自的特點和優(yōu)勢,能均衡合金強塑性是其共性。但是制備所用方法普遍存在諸多問題,比如層狀材料的制備中固-固相復(fù)合工藝,要依賴較強的界面冶金結(jié)合強度并且要有高真空高純凈環(huán)境設(shè)備防止界面氧化層或污染而導致的界面缺陷等問題。梯度材料的制備是以材料表層和芯部位置產(chǎn)生較大差異的塑性變形為前提,嚴重依賴特殊的制備設(shè)備,如表面機械研磨和表面激光沖擊等,而且目前不同工藝難以制備大尺寸的塊體梯度材料。多模態(tài)材料的制備較多依賴等通道擠壓和高壓扭轉(zhuǎn)等特殊大變形設(shè)備、并對變形和退火工藝極為敏感,難以做到組織的精準控制。而且目前的異構(gòu)材料普遍具有單一的層狀或梯度或多模態(tài)晶粒,未將多種結(jié)構(gòu)集成在同種材料中,不能有效激發(fā)其潛在的塑性變形和強化機制,而進一步優(yōu)化力學性能。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
4.針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供一種周期可調(diào)的多級異質(zhì)結(jié)構(gòu)的金屬材料及其制備方法,將層狀、梯度和多模態(tài)晶粒組織以同一工藝同時集成在同一塊體材料的普適制備方法,并且可以制備較大尺寸的周期性的多級異構(gòu)塊體材料,進一步提升材料力學性能。
5.本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
6.一種周期可調(diào)的層狀多級異質(zhì)結(jié)構(gòu)金屬材料的制備方法,包括以下步驟:
7.s1、在金屬板材的上下表面均設(shè)置有u型貫穿槽,并且兩個u型貫穿槽對稱設(shè)置;
8.s2、對步驟s1加工的金屬板材進行預(yù)處理;
9.s3、將步驟s2預(yù)處理后的金屬板材沿u型槽的深度方向進行冷軋,冷軋變形量為55~75%;
10.s4、將步驟s3冷軋后的金屬材料進行完全再
聲明:
“周期可調(diào)的層狀多級異質(zhì)結(jié)構(gòu)金屬材料及其制備方法” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)