[发明专利]生产用于形成净型部件的细晶粒金属片材的设备和方法

权利要求书

1.形成具有细化晶粒组织的片材材料的方法，该方法包括： 

提供镁金属合金材料； 

将该金属合金材料模塑且快速凝固从而形成具有小于10微米的晶粒组织的细晶粒前体，其中所述模塑包括将金属合金材料基本熔化；和 

通过压缩应变向该具有小于10微米的晶粒组织的细晶粒前体提供塑性变形从而形成具有小于2微米的晶粒组织的超细晶粒组织片状物。 

2.权利要求1的方法，其中细晶粒前体具有各向同性的晶粒组织。 

3.权利要求1的方法，其中重复进行提供镁金属合金材料的步骤和模塑且快速凝固的步骤从而形成多个细晶粒前体，该方法还包括叠置所述多个细晶粒前体从而形成堆叠体，并且提供塑性变形的步骤包括通过变形应变使该堆叠体塑性变形。 

4.权利要求3的方法，其中堆叠体的厚度与超细晶粒组织片状物的厚度之比为3∶1至30∶1。 

5.权利要求3的方法，其中超细晶粒组织片状物的平视面积与堆叠体的平视面积之比为3∶1至30∶1。 

6.权利要求3的方法，其中提供塑性变形的步骤将细晶粒前体结合在一起以形成超细晶粒组织片状物。 

7.权利要求3的方法，其中至少两个细晶粒前体由具有相应不同性能的分别不同金属合金模塑制成。 

8.权利要求7的方法，其中至少一个细晶粒前体比另一个细晶粒 前体具有相对更大的抗腐蚀性。 

9.权利要求7的方法，其中至少一个细晶粒前体比另一个细晶粒前体具有相对更高的伸长率。 

10.权利要求7的方法，其中至少一个细晶粒前体比另一个细晶粒前体具有相对更高的强度。 

11.权利要求6的方法，其中将加强要件置于细晶粒前体之间以形成复合超细晶粒组织片状物。 

12.权利要求11的方法，其中加强要件选自晶须、石墨纤维、陶瓷纤维、丝线、丝网和金属纤维。 

13.权利要求1的方法，其中以至少80℃／秒的冷却速率将金属合金材料快速凝固从而形成细晶粒前体。 

14.权利要求1的方法，其中细晶粒前体具有不超过4mm的厚度。 

15.权利要求1的方法，其中细晶粒前体具有不超过2％的总孔隙率。 

16.权利要求1的方法，其中细晶粒前体具有不超过1％的气孔率。 

17.权利要求1的方法，其中压缩应变是以一定应变速率，并且实施提供塑性变形的步骤的同时将细晶粒前体加热到一定温度，其中所述应变速率、温度和压缩应变协同使细晶粒前体再结晶为超细晶粒组织的片状物。 

18.权利要求17的方法，其中通过包括连续动态再结晶的机制使细晶粒前体再结晶，从而产生具有至少50％高角度晶界的超细晶粒组织片状物。 

19.权利要求17的方法，其中超细晶粒组织片状物具有不超过5的基面[0002]织构强度。 

20.权利要求17的方法，其中超细晶粒组织片状物具有不超过10％的屈服强度各向异性。 

21.权利要求17的方法，其中应变速率为0.1-50s^-1。 

22.权利要求17的方法，其中温度为150℃-450℃。 

23.权利要求17的方法，其中压缩应变为至少0.5。 

24.权利要求17的方法，其中提供塑性变形基本通过细晶粒前体的晶界之间的滑移发生，所述细晶粒前体具有小于10％的晶粒组织孪生。 

25.权利要求17的方法，其中提供塑性变形在无显著晶粒组织切变带的情况下发生。 

26.权利要求1的方法，其中模塑且凝固的步骤在细晶粒前体中产生多相显微组织。 

27.权利要求26的方法，其中多相显微组织包括使晶粒生长最小化的钉扎颗粒。