[发明专利]一种兼具强度与塑性的金属材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种兼具强度与塑性的金属材料及其制备方法。该材料的特征在于：其显微组织中的晶粒由粗细两种不同粒度范围的晶粒组成，粗晶粒形成条带状分布在细晶粒当中。粗晶粒为常规的微米晶，细晶粒为纳米晶；纳米晶的粒度范围是10‑200纳米，微米晶的粒度范围是0.5微米－10微米。其制备方法由制备多层材料、冷轧、重结晶组成。

技术领域

本发明涉及一种金属材料的制备方法，尤其是一种强度与塑性性能都优异的金属材料及其制备方法。

背景技术

目前金属板材一般采用锻造或轧制的方法得到，根据温度的不同可以分为高温加工与室温加工。作为力学结构件，强度(常用抗拉强度、屈服强度等来表征)与塑性(常用延伸率、断面收缩率等来表征)是金属材料的两个最重要的力学性质。高强度可使金属在发生塑性变形之前承担大的载荷，而大的塑性则可使其在破坏之前进行较大的塑性变形，避免发生突然的脆性断裂。作为工程材料，人们通常期望高强度的材料，但是，得到高强度材料的同时，一般会损失材料的塑性；提高塑性的同时，则会损失材料的强度。二者是一对矛盾，一般不可兼得。

中国专利1887513提供了一种电解电容器用高纯铝箔的高效生产工艺。主要包括高纯铝箔的异步冷轧步骤以及热处理步骤,本发明的特点在于,采用速比为1.05～1.30的异步轧制技术,控制铝箔的轧制变形状态及轧制织构组态,即经过较少道次的轧制,得到大形变量的高纯铝箔。在保护气氛中连续退火,最终生产出含极强立方织构的高纯铝箔。用本发明的方法制得的电解电容器用高纯铝箔具有下列优点:1.异步轧制产品精度比常规轧制提高一级；2.{100}面立方织构占有率达95％以上。

中国专利101569892提出了一种AZ31镁合金异步纵横交叉轧制方法,其特征在于,包括对待轧制合金进行标定,然后采用二辊异步轧机对合金进行第一次轧制,将第一次轧制后的合金再进行第二次轧制。通过该发明将轧制所得的AZ31合金晶粒平均尺寸为10ΜM,优化轧制后的力学性能可以达到延伸率16.73％、屈服强度249.2MPA、抗拉强度319.46MPA。

中国专利CN 105080966 A提供了一种纳米晶金属极薄带的制备方法,按以下步骤进行:(1)采用的原料为钢、铜、铝、镍、钛或钼带材,或上述金属的合金带材作为轧件,厚度为200～5000μm；(2)设置异步极薄带轧机的轧制速度、异速比、异速比调节步长、预压紧力和前后张应力；(3)启动轧机对轧件进行一个道次轧制,轧制时在线调节异速比(；4)测量轧件的厚度,并重新对轧制速度、异速比、异速比调节步长、前后张力和预压紧力进行设定；(5)启动轧机对轧件进行下一道次轧制,轧制时在线调节异速比；(6)重复步骤2到5,直至轧件被轧制至厚度为1～5μm。本发明的方法可实现纳米晶金属极薄带生产的连续化,且无须中间退火。

中国专利10162923提出了一种超细晶纯铁的制备方法,包括:选择待轧制材料,在900℃下保温5小时；同步轧制和异步异速轧制；保温后在常温下进行二次同步轧制,制成超细晶纯铁。本发明采用上述方案,通过简单步骤制得晶粒尺度为0.9ΜM,大角度晶界(Θ≥15°)含量达到65％以上的超细晶组织。经单轴拉伸试验表明,材料经过异步轧制后屈服强度有了显著提高。

发明内容：

发明目的：为了充分发挥纯金属的力学性能，本发明提供一种兼具强度与塑性的金属材料的制备方法。

本发明的技术方案如下: