[發明專利]一種帶背壓的超細晶材料深冷制備裝置

在審

• 申請號: 201810234093.2
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN108342669A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 朱賢云;吳運新
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22F1/04
• 分類號: C22F1/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種帶背壓的超細晶材料深冷制備裝置，該裝置由擠壓頭、模具主體、背壓活塞、加載筒等部分構成，其特征在于，模具主體與加載筒通過4個螺栓固定，兩個背壓活塞從兩側對坯料施加擠壓，擠壓力是由碟簧的壓縮運動獲得的，擠壓力的反作用力由螺紋頭提供，通過調節套筒、兩個碟簧活塞、多個碟簧，最終傳導到背壓活塞，螺紋頭與加載筒通過螺紋連接，擠壓槽正面使用蓋板密封，蓋板與模具主體通過4個預緊螺栓緊固。

2.根據權利要求1所述的帶背壓的超細晶材料深冷制備裝置，其特征在于，具體操作步驟如下：

第一步：長方體形狀的鋁合金材料經退火處理后作為坯料，其橫截面為正方形，邊長為10～30mm，長度為15～50mm；

第二步：將坯料浸泡液氮中，均勻冷卻至-196℃；

第三步：將坯料裝入擠壓槽，與槽底接觸，分別預緊螺紋頭，使碟簧緊密接觸，并使碟簧壓縮一定行程，預緊力變化范圍為10～150kN；

第四步：插入擠壓頭，使擠壓頭下端與坯料上表面接觸，擠壓頭在外力作用下向下運動，加載速度范圍為0.5～115mm/min，坯料與背壓活塞接觸的部分在擠壓頭作用下發生塑形流動，推動背壓活塞向模具主體外側運動，直到豎直的坯料變形成為橫臥的長方體為止，變形期間溫度控制在-196℃至-100℃之間；

第五步：完成一次變形后將固定蓋板的預緊螺栓卸下，將坯料取出，放入液氮中浸泡，均勻冷卻至-196℃；

第六步：將蓋板裝上，擰緊預緊螺栓，預緊扭矩為120～180N·m，將冷卻后的坯料相對前一次加工完成后的姿態，旋轉90度裝入再進行壓縮變形，豎直的坯料變形成為橫臥的長方體形狀；

重復第五、六步若干次，直到平均晶粒尺寸達到0.1～1μm，最終獲得高強度超細晶材料成品。