[发明专利]多层轧制及多点电脉冲处理所致3D梯度板材的制备方法及设备

摘要

本发明公开了一种多层轧制及多点电脉冲处理所致3D梯度板材的制备方法及其设备，属于金属材料的轧制领域。该设备由通电装置，脉冲电源和轧辊组成。待加工的板材为多层复合结构，不同层之间的晶粒大小具有梯度分布，板材先经过轧辊的轧制再受到一定的电脉冲处理，电流通过一对对称的通电装置加在轧制后的板材上，而通电装置的导电部分呈阵列分布。经过处理后的板材在三维方向上晶粒大小都具有梯度变化，通过设计一系列不同的叠放组合顺序和多点电脉冲的分布可以控制得到不同微观结构的板材，进而筛选出高强度高塑性的材料，同时电脉冲退火处理能够加强层与层之间的结合。

主权项

一种多层轧制及多点电脉冲处理所致3D梯度板材的制备方法，其中，待加工板材首先经过轧辊的轧制，轧制后的板材通过相应的通电装置受到连续电脉冲处理；其中包括如下步骤：步骤一，板材设计：所述待加工板材为多层复合结构，其同一层上的晶粒大小在轧制前相同，不同层之间的晶粒大小不同，其中，粗晶粒和细晶粒以预定的方式分布以达到预定力学性能的要求；步骤二，轧制：将多层复合结构的所述待加工板材通过轧辊的轧制改变厚度，并且不同晶粒大小的各层之间形成结合；步骤三，电脉冲处理：当所述待加工板材轧制完成后，使上下两个通电装置对称地压紧板材，从而对所述轧制后的板材进行连续的电脉冲处理，其中，所述通电装置的通电部分为阵列分布，所述阵列分布使得所述轧制后的板材内部的部分区域的晶粒长大或者细化，从而产生类似于铆钉的铆接作用将所述轧制后的板材内的不同层牢固地结合在一起；步骤四，经过预定的通电时间后移开所述通电装置，整个加工过程完成。