申请/专利权人：中国兵器装备集团西南技术工程研究所

申请日：2022-10-13

公开（公告）日：2024-06-04

公开（公告）号：CN115446314B

主分类号：B22F3/20

分类号：B22F3/20;B22F3/00;B22F1/14;C22C33/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.04#授权;2022.12.27#实质审查的生效;2022.12.09#公开

摘要：本发明公开了一种粗细晶复合多层结构材料的制备装置及制备方法，步骤如下：1空心圆柱作为制备工具，下端与制备基面保持一定间距；2将原材料从制备工具上端孔内挤入；3设置能场加热区加热温度；4制备工具旋转并向下施加压力载荷，高温原材料金属粉末从制备工具下端挤出并在压力和扭矩作用下形成致密实体，制备工具平移，完成一层粗晶或细晶层的制备；5调整参数，重复2～4。本发明制备方法，金属粉末材料在制备工具压力及扭矩载荷条件下能够发生剧烈塑性变形并形成致密实体，同时温度升高时能够发生动态再结晶，可实现单层晶粒尺寸的定量调控以及材料层状微观构型的定向设计与制备，从而提升粗细晶复合多层结构材料性能。

主权项：1.一种粗细晶复合多层结构材料的制备方法，其特征在于，制备装置包括制备工具、制备基面和驱动结构；所述制备工具呈竖直设置的空心圆柱结构，所述制备工具的下端内部嵌设有能场加热区；粗细晶复合多层结构原材料从制备工具上端孔挤入，经过能场加热区加热并从下端孔挤出；所述制备基面水平设置在制备工具底端的下方；所述驱动结构能够驱动制备工具沿着制备基面水平旋转、平移并施加向下载荷，以使挤出的原材料在制备基面上形成致密结晶层；制备方法包括如下步骤：（1）采用钨基合金或高韧陶瓷材料加工制成空心圆柱结构的制备工具，下端与钢质制备基面保持一定间距；（2）将420不锈钢粉从制备工具上端孔内挤压输入；（3）设置能场加热区加热温度为800℃，对挤入的原材料金属粉末进行加热；（4）制备工具旋转并施加向下压力载荷，同时平行运动：旋转转速500rpm、压力20kN，以300～600mmmin速率平行移动一段距离，高温原材料从制备工具下端挤出并在压力和扭矩作用下形成致密实体，完成一层细晶层材料制备；（5）将制备工具竖直向上提升一段距离；（6）调整能场加热区温度为1000℃，同时制备工具旋转转速调至200rpm，压力调至7.5kN，以一定速率反向移动相同距离，高温原材料从制备工具下端挤出并在压力和扭矩作用下形成致密实体，完成一层粗晶层材料制备；（7）重复步骤（3）~（6），直到完成目标厚度的粗细晶复合多层结构材料的制备。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国兵器装备集团西南技术工程研究所 一种粗细晶复合多层结构材料的制备装置及制备方法

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