一种制备变形量可调控的金属材料的方法及校核装置与流程

技术特征：
1.一种制备变形量可调控的金属材料的方法，其特征在于，其包括：s1.对金属材料的平板试件依次进行高温退火预热处理、油淬、多道次的同步冷轧、切割和硝酸钝化处理；s2.根据需求的制动形变量，确定第二次热处理的温度和保温时间，对金属材料的平板试件依次进行第二次热处理和水冷淬火，获得具有对应制动形变量的金属材料的平板试件；s3.将获得了具有对应制动形变量的金属材料的平板试件密封固定于校核装置内，并对金属材料的平板试件施加恒定的预设力；s4.调控金属材料的平板试件的温度，直至与室温一致，对金属材料的平板试件加热至对应的预设温度，并直至金属材料的平板试件的形变量趋于饱和时停止加热，并自然冷却至室温；s5.重复步骤s3
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s4，得到多组温度与形变量数据，根据多组温度与形变量数据计算得到实际形变范围值，判断实际形变范围值与预设形变范围值的误差是否小于预设误差值，若是，则合格，若否，则不合格。2.如权利要求1所述的一种制备变形量可调控的金属材料的方法，其特征在于，所述对金属材料的平板试件进行高温退火预热处理的步骤包括：s100.在箱式炉内设置u型坩埚垫层，将金属材料的平板试件置于u型坩埚垫层上，并使得其与u型坩埚垫层的接触面不超过整体面积的6％；s101.调节箱式炉内的温度，使得温度波动误差不大于10℃，以不小于5℃/s的速度加热至300℃，并保温1小时，保温结束后，将金属材料的平板试件取出冷却；s102.调节箱式炉内的温度，使得温度波动误差不大于10℃，将冷却后的金属材料的平板试件再次放入箱式炉中，以不小于10℃/s的速度加热至800℃，并保温1小时。3.如权利要求1所述的一种制备变形量可调控的金属材料的方法，其特征在于，所述对金属材料的平板试件进行多道次的同步冷轧的步骤包括：s130.采用不锈钢板同时贴设于油淬后的金属材料的平板试件的两个水平面，进行多道次的同步冷轧，轧辊的角速度为20
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40
°
/min；s131.在轧制过程中对轧辊的左右两侧进行降温，并使得轧辊的温度始终低于80℃；s132.控制每道次的轧辊间距缩小0.03
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0.1mm，对金属材料的平板试件进行多道次的同步冷轧，以使金属材料的平板试件的实际厚度不大于初始厚度的50％；s133.对冷轧后的金属材料的平板试件进行降温处理，使板材温度不大于10℃。4.如权利要求1所述的一种制备变形量可调控的金属材料的方法，其特征在于，所述对金属材料的平板试件进行硝酸钝化处理的步骤包括：s150.将质量分数为98％的硫酸加入质量分数为13％的盐酸中，配制成混合溶液，并保持混合溶液的温度不大于40℃；s151.将冷轧后的金属材料的平板试件放入混合溶液，15min后取出并清洗；s152.对清洗后的金属材料的平板试件的表面进行热氧化处理，使其表面形成沿纵向梯度分布并具有预设厚度的氧化膜；s153.将形成了氧化膜的金属材料的平板试件放置于质量分数为30％的硝酸溶液中，浸泡25min后取出并清洗。
5.如权利要求1所述的一种制备变形量可调控的金属材料的方法，其特征在于，对金属材料的平板试件进行硝酸钝化处理前，对冷轧后的金属材料的平板试件进行切割处理，其步骤包括：利用慢走丝线对金属材料的平板试件的表面进行切割，直至其表面的氧化层的厚度不超过预设厚度；对切割后的金属材料的平板试件的表面进行打磨处理，使得金属材料的平板试件的长度和宽度尺寸的误差均不超过5％。6.如权利要求1所述的一种制备变形量可调控的金属材料的方法，其特征在于：所述第二次热处理的温度取值范围为200
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650℃，所述第二次热处理的保温时间的取值范围为1
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45min。7.一种校核装置，该校核装置用于如权利要求1所述制备变形量可调控的金属材料的方法步骤3
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步骤5的实施，其特征在于：温箱(1)，其包括一收容腔(10)，所述收容腔(10)内设有固定单元(2)，所述固定单元(2)用于固定获得了具有对应制动形变量的金属材料的平板试件，并用于对金属材料的平板试件施加恒定的预设力；温控单元，其设于所述温箱(1)的一侧，所述温控单元用于对温箱(1)进行降温以及对金属材料的平板试件进行加热；监测单元，其设于所述温箱(1)的一侧，所述监测单元用于采集金属材料的平板试件的温度与形变量数据。8.如权利要求7所述的一种校核装置，其特征在于，所述校核装置还包括设于所述温箱(1)顶部并呈t字形的固定横梁(5)，所述固定横梁(5)包括水平设置的长杆(50)和竖直设置的短杆(51)，所述短杆(51)至少部分伸入所述温箱(1)并与所述固定单元(2)相连，所述固定单元(2)包括：两个固定夹头(20)，两个所述固定夹头(20)用于共同竖直固定所述金属材料的平板试件，且位于上方的所述固定夹头(20)与短杆(51)伸入所述温箱(1)内的一端端部相连；固定配重(21)，其包括呈t形的配重杆和多个配重砝码，所述配重杆竖直设置的一边的一端与位于下方的所述固定夹头(20)相连，另一端至少部分伸出所述温箱(1)，所述配重杆水平设置的一边位于所述温箱(1)外，并用于搁置所述配重砝码。9.如权利要求7所述的一种校核装置，其特征在于，所述温控单元包括：降温组件，其包括液氮罐(30)，所述液氮罐(30)与温箱(1)相连，并用于对所述温箱(1)和位于所述温箱(1)内的金属材料的平板试件降温；升温组件，其包括直流电控制件(31)，所述直流电控制件(31)包括阴极导线和阳极导线，所述阴极导线和阳极导线用于分别与所述金属材料的平板试件相连，并对其进行直流电加热。10.如权利要求7所述的一种校核装置，其特征在于，所述监测单元包括：温度记录仪(40)，其上连接有热电偶采集仪(42)，所述热电偶采集仪(42)用于与所述温箱(1)内的金属材料的平板试件相连，所述温度记录仪(40)用于记录所述热电偶采集仪(42)采集的温度数据；应变记录仪(41)，其包括夹式引伸计(43)，所述夹式引伸计(43)位于所述温箱(1)内，
并用于采取金属材料的平板试件的形变量数据。

技术总结
本申请涉及一种制备变形量可调控的金属材料的方法及校核装置，涉及金属形变制动控制领域。本方法首次对金属材料的平板试件依次进行高温退火预热处理、油淬、多道次的同步冷轧、切割和硝酸钝化处理，然后对其依次进行第二次热处理和水冷淬火，获得具有对应制动形变量的金属材料的平板试件，再将其密封固定于校核装置内，并施加恒定的预设力，反复进行加热和降温以得到多组温度与形变量数据，根据多组温度与形变量数据计算得到实际形变范围值，判断实际形变范围值与预设形变范围值的误差是否小于预设误差值。本申请提供的制备变形量可调控的金属材料的方法，解决了相关技术中粗晶形状记忆合金的制动变形量难以调控而导致其应用范围有限的问题。范围有限的问题。范围有限的问题。


技术研发人员：黄凯 陈若鸿 程嘉俊
受保护的技术使用者：武汉大学
技术研发日：2021.06.18
技术公布日：2021/10/8