[發(fā)明專利]一種高性能金屬板材的異步調(diào)幅軋制方法

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• 申請日: 2022-01-21
• 公開（公告）號: CN114425568A
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發(fā)明（設計）人: 李峰;高融合;霍鵬達
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: B21B37/58
• 分類號: B21B37/58;B21B1/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

高性能金屬板材調(diào)幅軋制方法，具體涉及一種高性能金屬板材的異步調(diào)幅軋制方法，用以解決現(xiàn)有高性能金屬細晶板材軋制成形時所需道次多、工序流程長和生產(chǎn)效率偏低等技術難題。該方法包括：清洗金屬板1后放進爐中加熱保溫，先調(diào)整軋機的上軋輥3與下軋輥4的兩側軋輥間隙L1和L2（L1L2）進行第一次預軋；再調(diào)整兩側軋輥間隙L1和L2（L1L2）進行第二次預軋；最后調(diào)整兩側軋輥間隙L1和L2使其相等（L1=L2）進行終軋，獲得高性能金屬細晶板材。本發(fā)明通過調(diào)整不同預軋過程中軋輥兩側間隙幅度，增加了沿TD方向的擴展應變，能有效弱化板材基面織構，減少軋制過程中由拉應力產(chǎn)生的邊裂缺陷，顯著提高了軋制板材的品質及綜合性能。

技術領域

本發(fā)明涉及一種高性能金屬板材軋制方法，具體涉及一種調(diào)控不同道次軋輥幅度的金屬板材軋制方法，屬于軋制成形技術領域。

背景技術

高性能金屬板材是成形制造輕量化構件的基本原料，應用潛力巨大且用量呈逐年遞增趨勢變化。軋制是成形制造高性能金屬板材的理想首選途徑之一，為了進一步提高軋制成形板材制品的性能和滿足多種使用需求，如異步軋制、交叉軋制、累積疊軋、大應變量軋制等特種軋制方法不斷涌現(xiàn)并在相應領域得到應用。

異步軋制又稱非對稱軋制，是一種上、下軋輥采用不同轉速進行軋制的板材成形方法，主要是通過改變輥徑大小和軋輥轉動角速度來實現(xiàn)。但需對軋輥尺寸結構進行特殊設計或給軋輥增設調(diào)速裝置；交叉軋制就是在軋制過程中改變板材成形方向(旋轉一定角度)的軋制方法。可以每道次間都改變一次軋制方向，也可在某一個方向上進行多道次軋制后再改變成形方向。不僅能顯著弱化織構，減小板材的各向異性，其板材退火組織具有比單向軋制更好的均勻性和等軸性。但需較多道次才能完成，工藝流程相對繁瑣；累積疊軋是指將板材多次疊加在一起進行軋制，使其不斷重復焊合以獲得較大累積應變量的軋制方法，屬于劇烈塑性變形技術之一。一般來說，該工藝的單道次壓下量都很大，以通過大塑性形變促使板材組織細化，顯著提高綜合力學性能。進行累積疊軋前需對不同板材進行預處理，同時為了促進軋制過程中板材的重復焊合，盡量選擇較大變形量，但過大變形量將導致板材破碎、邊裂等缺陷產(chǎn)生，因此，技術難度較大；大應變量軋制是將板材通過大壓下量直接進行軋制的成形方法，可用于制備高性能金屬細晶板材。但由于其壓下量很大，導致邊裂缺陷增多，板材品質性能調(diào)控難度陡增，成品率顯著降低且無法用于低塑性板材的成形制造。如何提高生產(chǎn)效率、降低成形難度并簡化工藝流程并可定量調(diào)控成形制品性能及尺寸精度是高性能金屬板材軋制領域長期不斷探索的研究方向及長期追求的目標。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要目的是為了解決現(xiàn)有高性能金屬板材軋制成形時所需道次多、工序流程長和生產(chǎn)效率偏低等技術難題。本發(fā)明提出了一種在不同加載道次條件下通過調(diào)控軋輥間隙的異步調(diào)幅軋制法。與傳統(tǒng)軋制相比，該方法在軋制過程中巧妙增加了沿TD方向的擴展應變，不僅能有效弱化板材基面織構，還可減少軋制過程中由拉應力產(chǎn)生的邊裂缺陷，顯著提高了軋制板材的品質及綜合性能。

本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

步驟一、準備一塊金屬板1打磨去掉表面氧化層，并用酒精和丙酮清洗金屬板1達到去除其表面油污的目的；

步驟二、將處理后金屬板1放進爐內(nèi)加熱一段時間t，進行預熱處理；

步驟三、將軋機的上軋輥3與下軋輥4的左側軋輥間隙調(diào)整為L1，右側軋輥間隙調(diào)整為L2，兩者之間關系為L1L2，將預熱后金屬板1放入軋制機中進行第一次預軋；

步驟四、再次調(diào)整兩側軋輥間隙L1和L2，使其關系為L1L2，將步驟三中得到的金屬板1進行第二次預軋；

步驟五、最終調(diào)整兩側軋輥間隙L1和L2，使其關系為L1＝L2，將步驟四中得到的金屬板1放進軋機中進行終軋。

本發(fā)明方法與現(xiàn)有技術相比具體以下有益效果：

一、傳統(tǒng)軋制法制備細晶板材時常采用多道次加載且要精確設計各道次的壓下量，技術難度大、工藝流程長且生產(chǎn)效率偏低。本發(fā)明僅需通過將軋輥兩側的間隙調(diào)成一定大小關系分別進行兩次預軋，再調(diào)整軋輥兩側的間隙相等，進行一道次終軋即可獲得所需高性能金屬板材制品；