【技術實現步驟摘要】
本專利技術提供一種多尺度梯度復合結構高強高韌金屬材料及其制備方法，屬于復合金屬材料。
技術介紹
1、金屬材料在船舶、國防等工程領域有著廣泛應用，然而隨著技術發展，單一均質金屬板已經無法全面滿足工程需求，其一是伴隨著強度和韌性的提升，金屬材料的制備成本往往大幅增長；其二是均質材料無法解決強度-韌性的拮抗作用，在強度提高的同時往往會造成脆性同步提升，制約了材料的應用范圍。
2、目前的技術主要缺陷在于：
3、(1)制備方式單一。大部分研究及應用僅針對梯度結構或僅針對層合結構。本專利技術中的設計將二者充分結合，在保證表面強度及硬度的基礎上，提升了材料基體部分的性能。
4、(2)工程應用較為局限。受梯度層厚度影響，具有納米梯度結構的金屬材料尺寸往往較小，尺寸提升帶來的梯度層濃度降低，導致梯度層作用減小的問題無法充分解決。層合結構可以在宏觀尺度上對材料性能進行調配，但無法解決或減小材料強度及韌性間的拮抗作用。
技術實現思路
1、本專利技術旨在降低材料制備成本的同時，調控材料的強度及韌性，使金屬材料能夠滿足更多工況。多尺度梯度復合材料采用爆炸硬化和爆炸焊接耦合的方式進行制備，一方面利用表面梯度結構以及層合結構解決強度-韌性拮抗作用，另一方面利用復合結構調控所用材料，將部分高成本金屬材料替代為低成本金屬材料，從而實現降低制備成本的目的。
2、本專利技術提供的方法主要由兩部分組成，第一部分是微觀梯度結構制備，第二部分是宏觀層合結構制備。
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4、具體技術方案為：
5、首先利用4mm厚c-4炸藥對覆板加載，產生梯度層；覆板材料為10crni3mov，基板材料為30crmnsini2move；
6、隨后利用膨化硝銨炸藥進行層合，覆板和基板的兩板間間距為8mm，最后得到多尺度梯度復合結構高強高韌金屬材料。
7、其中，c-4炸藥的爆速8000m/s，密度1.6g/cm3；膨化硝銨炸藥的爆速2700m/s，密度1.05g/cm3。
8、本專利技術提供的方法有望能協同發揮納米梯度結構和分層結構在增強增韌方面的優勢，針對高應變率等極端加載環境下對材料與結構的高強高韌需求，提供一種可行、高效的結構材料設計策略。
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1.多尺度梯度復合結構高強高韌金屬材料制備方法，其特征在于，包括微觀梯度結構制備和宏觀層合結構制備；
2.根據權利要求1所述的多尺度梯度復合結構高強高韌金屬材料制備方法，其特征在于，具體技術方案為：
3.根據權利要求2所述的多尺度梯度復合結構高強高韌金屬材料制備方法，其特征在于，C-4炸藥的爆速8000m/s，密度1.6g/cm3；膨化硝銨炸藥的爆速2700m/s，密度1.05g/cm3。
4.多尺度梯度復合結構高強高韌金屬材料，由權利要求1到3任一項所述的制備方法所得。
【技術特征摘要】
1.多尺度梯度復合結構高強高韌金屬材料制備方法，其特征在于，包括微觀梯度結構制備和宏觀層合結構制備；
2.根據權利要求1所述的多尺度梯度復合結構高強高韌金屬材料制備方法，其特征在于，具體技術方案為：
3.根據權利要求2所述的多尺度梯...
【專利技術屬性】
技術研發人員：皮愛國，賈宏晨，曾智恒，趙芳，吳紅艷，黃風雷，
申請(專利權)人：北京理工大學，
類型：發明
國別省市：
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