本發(fā)明屬于難變形材料加工成形技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低塑性難變形材料板材校形和熱處理方法。
背景技術(shù)：
金屬基復(fù)合材料、金屬層狀復(fù)合材料、金屬間化合物結(jié)構(gòu)材料等低塑性難變形材料具有輕質(zhì)、高比剛度、高比強(qiáng)度等優(yōu)異性能，其板材在航空航天、飛行器、潛艇、核能、電子、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域具有良好的應(yīng)用。金屬基復(fù)合材料、金屬層狀復(fù)合材料等低塑性難變形材料的塑性和韌性較低，其可加工性差，采用傳統(tǒng)冷校平熱處理后的低塑性難變形材料板材時(shí)，板材易出現(xiàn)邊裂、甚至斷裂。采用傳統(tǒng)熱校平板材后，需經(jīng)過固溶時(shí)效處理，提高板材的綜合性能，固溶處理時(shí)板材變彎和翹曲，板材的不平度嚴(yán)重惡化，不能滿足要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對低塑性難變形材料校平開裂和熱處理變形的問題，提供了一種低塑性難變形材料板材校形和熱處理方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：
(1)將低塑性難變形材料板材放置到下托板上；
(2)將上壓板放置在低塑性難變形材料板材上；
(3)采用螺母和螺桿將下托板、低塑性難變形材料板材和上壓板固定在一起；
(4)將加壓板放到上壓板上，二次緊固螺母；
(5)將低塑性難變形材料板材及下托板、上壓板和加壓板整體裝入電阻爐，進(jìn)行加熱保溫，加熱溫度為300～1000℃，保溫時(shí)間為2～5h。
(6)保溫結(jié)束后，開爐并迅速卸下加壓板，快速將下托板、低塑性難變形材料板材和上壓板一起放入水槽中冷卻固溶處理；
(7)松開螺母，取出低塑性難變形材料板材，放入時(shí)效爐內(nèi)，進(jìn)行時(shí)效處理。
所述低塑性難變形材料板材的厚度為1.5～30mm。
所述低塑性難變形材料板材包括：石墨烯、碳納米管以及Al2O3、SiC、B4C、TiB2、TiC、AlN顆粒或短纖維增強(qiáng)鋁合金、鋅合金、鎂合金、銅合金、鈦合金的金屬基復(fù)合材料；鋁合金、鎂合金、銅合金、鈦合金組合形成的層狀復(fù)合材料；TiAl、TiAlNb、NiAl金屬間化合物結(jié)構(gòu)材料；塑性相對較差的鎂合金、鈦合金及高合金化合金。
所述下托板和上壓板板面不平度小于1.5mm/m，下托板和上壓板的厚度為20～60mm。
所述下托板和上壓板上均布孔徑為2mm～10mm的小孔，小孔之間的間距為其孔徑的1～1.5倍。
校平鋁基、鋅基和鎂基復(fù)合材料及其高合金化板材時(shí)，所述下托板和上壓板采用3Cr2W8V或GH13熱作模具鋼；校平銅基復(fù)合材料、TiAl基合金及鈦基復(fù)合材料板材時(shí)，下托板和上壓板采用Inconel718鎳基高溫合金。
所述加壓板為普通碳鋼，厚度為40～120mm。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果為：
采用上壓板和加壓板在高溫下將低塑性難變形材料板材整平，避免了傳統(tǒng)冷校平板材開裂和斷裂難題；固溶急冷時(shí)，板材被下托板和上壓板約束，避免了板材變彎和翹曲；下托板和上壓板上的小孔，提高了板材冷卻速度，有效保證材料的性能，實(shí)現(xiàn)低塑性難變形材料板材的控形和控性，解決了低塑性難變形材料板材校平難題。
本發(fā)明簡單、方便，采用傳統(tǒng)熱處理爐就可以實(shí)現(xiàn)，無需專用校平機(jī)或其它專用設(shè)備，可操作性強(qiáng)。
采用本發(fā)明校平和熱處理后，低塑性難變形材料板材的不平度小于1.5mm/m。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的校平裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供了一種低塑性難變形材料板材校形和熱處理方法，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但并不意味著對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
圖1為本發(fā)明的校平裝置結(jié)構(gòu)示意圖，包括下托板1、上壓板2、低塑性難變形材料板材3、加壓板4、小孔5、螺母6、螺桿7。首先將低塑性難變形材料板材3放置到下托板1上；將上壓板2放置在板材3上；采用螺母6和螺桿7將下托板1、板材3和上壓板2固定在一起；將加壓板4放到上壓板2，轉(zhuǎn)動螺母6進(jìn)一步緊固；將板材3及下托板1、上壓板2和加壓板4整體裝入電阻爐內(nèi)，進(jìn)行加熱和保溫；保溫結(jié)束后，開爐并迅速卸下加壓板4，快速將下托板1、板材3和上壓板2一起放入水槽中快速冷卻固溶處理；最后松開螺母6，取出板材3，并放入時(shí)效爐內(nèi)，進(jìn)行時(shí)效處理。
實(shí)施例1
熱軋TiB2/QB2銅基復(fù)合材料板材的厚度為5mm，板材的不平度為25～35mm/m。采用下托板和上壓板板面不平度小于1.5mm/m，下托板和上壓板的厚度為40mm，下托板和上壓板上均布小孔的孔徑為6mm，下托板和上壓板材料為Inconel718鎳基合金；加壓板為45號鋼板，厚度為80mm。固溶溫度為780℃，保溫2.5小時(shí)，時(shí)效溫度為315℃，時(shí)效時(shí)間為2小時(shí)。校平和熱處理后，TiB2/QB2銅基復(fù)合材料板材的不平度為1～1.5mm/m。
實(shí)施例2
熱軋TiB2/6351鋁基復(fù)合材料板材的厚度為25mm，板材的不平度為40～50mm/m。采用下托板和上壓板板面不平度小于1.5mm/m，下托板和上壓板的厚度為60mm，下托板和上壓板上均布小孔的孔徑為10mm，下托板和上壓板材料為GH13熱作模具鋼；加壓板為45號鋼板，厚度為120mm。固溶溫度為500℃，保溫3.5小時(shí)，時(shí)效溫度為165℃，時(shí)效時(shí)間為12小時(shí)。校平和熱處理后，TiB2/6351鋁基復(fù)合材料板材的不平度為0.9～1.2mm/m。
實(shí)施例3
熱軋7075/6061層狀復(fù)合材料板材的厚度為2mm，板材的不平度為10～25mm/m。采用下托板和上壓板板面不平度小于1.5mm/m，下托板和上壓板的厚度為25mm，下托板和上壓板上均布小孔的孔徑為4mm，下托板和上壓板材料為GH13熱作模具鋼；加壓板為45號鋼板，厚度為50mm。固溶溫度為470℃，保溫2小時(shí)，時(shí)效溫度為120℃，時(shí)效時(shí)間為24小時(shí)。校平和熱處理后，7075/6061層狀復(fù)合材料板材的不平度為1～1.5mm/m。
實(shí)施例4
熱軋7075/SiC/6061/7075層基復(fù)合材料的厚度為10mm，板材的不平度為25～45mm/m。采用下托板和上壓板板面不平度小于1.5mm/m，下托板和上壓板的厚度為50mm，下托板和上壓板上均布小孔的孔徑為8mm，下托板和上壓板材料為GH13熱作模具鋼；加壓板為45號鋼板，厚度為90mm。固溶溫度為470℃，保溫3小時(shí)，時(shí)效溫度為150℃，時(shí)效時(shí)間為16小時(shí)。校平和熱處理后，7075/SiC/6061/7075層狀復(fù)合材料板材的不平度為1～1.5mm/m。