[发明专利]一种基于霍尔效应制备功能梯度材料的轧制装置及方法

权利要求书

1.一种基于霍尔效应制备功能梯度材料的轧制装置，其特征在于，包括：机架、上轧辊、下轧辊、线圈架、线圈、轴承座、端盖A、端盖B、上电极板、下电极板、接线柱、支撑板、螺母、绝缘套，其中，所述上电极板以及所述下电极板通过螺栓连接安装在所述轴承座上，所述轴承座通过螺栓连接安装在所述机架上，所述端盖A通过螺栓连接安装在所述轴承座上，所述端盖B直接安装在轴承座上，所述上轧辊以及所述下轧辊分别安装在所述轴承座上，所述线圈架通过螺栓连接安装在所述上轧辊上侧和所述下轧辊下侧，所述线圈套设在所述线圈架上，所述支撑板安装在所述机架前后两侧的上轧辊、下轧辊之间的夹缝处，所述绝缘套安装在所述机架的圆形槽孔上，所述接线柱安装在所述绝缘套中，所述接线柱通过两个分别位于机架内侧和外侧的所述螺母旋合固定，所述机架分别与所述轴承座、所述螺母的接触面均喷涂绝缘涂层，所述螺母的表面也涂绝缘涂层，所述支撑板表面也喷涂绝缘涂层。

2.一种基于霍尔效应制备功能梯度材料的轧制方法，根据权利要求1所述的轧制装置实现的，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：设定脉冲电流参数和控制电流参数，先将内侧和外侧的螺母拧开，将金属板材放在支撑板上，使两个接线柱的表面与金属板材表面相接触，调整两个接线柱之间的距离为金属板材的宽度，然后拧紧内、外侧螺母固定接线柱的位置，接线柱的接线端接在电压表上；

步骤S2：将两个上电极板接到脉冲电源的正极，将两个下电极板接到脉冲电源的负极，将脉冲电流从轴承座上的上电极板上导入，经金属板材后，再经过下轧辊和轴承座从下电极板流到脉冲电源负极；

步骤S3：在两个线圈中通入可控电流，从而产生可控磁场，使得两个线圈产生的磁场方向在上轧辊和下轧辊之间的间隙内方向相同，脉冲电流在磁场的作用下，使脉冲电流在金属板材的塑性变形区内沿着金属板材的宽度方向呈梯度分布；

步骤S4：两个接线柱的接线端接在电压表上，记录下每段脉冲电流对应的电压表读数，得知梯度分布的电流情况，进而控制电流的梯度分布，控制轧件性能呈梯度分布。