铜-钢复合带材在深冲压领域的应用

叙述了双金属复合材料的研究起源及发展,铜－钢复合带材成型原理及结合机理。梳理了国内目前采用冷轧复合法生产铜－钢复合带材所取得的关键技术、创新点及产品技术水平,铜－钢复合带材的深冲压技术要求等。分析了铜－钢复合带材在深冲压应用的市场空间,指出了产品标准化任务要求。     

钎焊式空冷系统用嵌入式冷轧铝-钢复合带材的开发

通过"表面处理+冷轧复合+退火处理"三步法,即先采用钢丝刷对4 mm 08Al钢(/%:0.01C,0.018Al)和0.23 mm 4A60铝带表面进行处理,然后在前张力30 kN下利用高精度Φ420 mm四辊轧机对铝-钢进行60%的单道次冷轧复合,并于罩式退火炉进行520℃24 h的退火处理,开发出了极薄复层(80~90μm)冷轧4A60铝/08Al钢1.7 mm复合带材。复合带材中08Al钢的组织为平均晶粒尺寸15μm的等轴铁素体,抗拉强度≥320MPa,伸长率≥28%,弯曲性能也符合指标要求。复合带材在(600±10)℃钎焊后铝钢界面未发现金属间化合物,铝钢界面未发现分层现象。     

应用双周经验公式计算锌板带轧制力

本文应用双周经验公式，从锌材本身的物理性能特点出发，进行了轧制力计算。计算结果与实测数据相比，热轧平均相对误差为11．53％，冷轧平均相对误差为12.57％。     

半固态粉末轧制法制备SiC_p/AA2024复合带材的显微组织与力学性能

以组合雾化法制备的2024铝合金粉末和SiC颗粒为原材料,采用半固态粉末轧制法,在575~635℃温度下制备10%SiC_p/AA2024复合带材,研究粉末加热温度对带材显微组织与力学性能的影响,并与相同条件下制备的AA2024铝合金带材进行对比。结果表明:升高粉末加热温度可促进AA2024粉末变形或破碎,所得10%SiC_p/AA2024复合带材具有半固态特征的球状或近球状显微组织。与AA2024合金带材相比,SiC_p/AA2024复合带材的基体晶粒更加细小。SiC颗粒与液相Al没有发生显著的界面反应,未生成对体系有害的Al4C3物质。SiC_p/AA2024复合带材和AA2024合金带材的屈服强度、抗拉强度及伸长率都随粉末加热温度适当升高而提高,SiC_p/AA2024带材的屈服强度和抗拉强度分别在366~412 MPa和425~514 MPa之间,均明显高于AA2024合金带材,伸长率为3.1%~4.9%,断裂方式主要为脆性断裂。AA2024带材的屈服强度在265~348 MPa范围内,抗拉强度为362~423 MPa,拉伸断裂方式随加热温度升高由脆性断裂向韧性断裂转变。     

CVC轧机冷轧宽带材板形控制特性的数值模拟

以六次偶函数拟合宽带材出口横向厚度分布，计算了ＣＶＣ轧机冷轧宽带材前张应力横向分布，首次以张应力横向分布的形式，模拟了ＣＶＣ轧机冷轧宽带材板形控制特性，模拟结果证明：ＣＶＣ轧机冷轧宽带材时具有很强的板形控制能力。     

4A60铝/08Al钢复合带材冷轧结合行为的研究

以冷轧薄包覆层(100μm)4A60铝/08Al钢复合带材的变形区为研究对象,借助金相显微镜、扫描电镜及硬度计等实验手段,对铝/钢轧制复合变形区的金属变形行为和结合性能进行了研究。结果表明:铝/钢轧制复合过程中从入口到出口可分为3个变形区,即铝和钢变形但未复合区、铝和钢变形且复合区和钢变形而铝不变形的稳定复合区;从复合比变化的角度并参考界面结合行为确定薄包覆层4A60铝/08Al钢复合带材的临界复合压下量为15%左右,最小复合压下量为35%左右。     

冷轧变形对CuNiCoSi合金组织和性能的影响

为通过形变热处理进一步提高CuNiCoSi合金的力学性能，对去应力热处理后1.0 mm厚的Cu-1.6Ni-1.2Co-0.6Si（质量比）合金带材分别进行了不同变形量的冷轧、固溶、时效和进一步冷轧，研究了固溶前和时效后冷轧对合金组织和性能的影响。结果显示：固溶前的冷轧变形量越大，固溶后晶粒组织越细，且这种晶粒组织可在时效后、时效+轻度冷轧后保留，从而提高合金强度，但韧化效果不明显。时效后冷轧可进一步提高CuNiCoSi带材的强度，对电导率影响不大，但塑性明显降低。通过冷轧-短时固溶-时效-冷变形组合处理，预期可获得屈服强度≥850 MPa、电导率≥40%IACS（国际退火铜标准）的CuNiCoSi合金带材。     

台湾扁平材发展现状及未来展望

一、台湾扁平材产业结构 在台湾地区，使用冷轧和热轧带卷相关行业颇多．如加工、镀面业、剪裁业等，而岛内真正生产冷轧和热轧扁平材的企业仅10家，本研究即以此10家作为计算2007年台湾地区冷轧和热轧扁平材产业结构的基准。台湾地区冷轧和热轧扁平材生产企业主要设在台湾岛的高雄县市。集中度颇高。     

金属冷复合轧制生产中的冷却与润滑技术

介绍了金属冷复合轧制工艺的特点,分析了现有轧辊冷却与润滑技术;探讨了辊系结构、润滑介质对冷轧复合的工艺影响,展望了金属复合带的发展方向。     

非对称不锈钢/碳钢复合板可逆冷轧过程的数值模拟

应用ANSYS有限元软件分析了热轧复合的不锈钢／碳钢复合板在冷轧过程中的变形特性以及界面上的应力、应变分布，确定了界面结合强度和成卷可逆带张力冷轧时的最大道次压下量。用3D-FEM模拟了接触表面上的应力，计算出了总轧制压力，并与实验值进行了对比。对比结果表明模拟值与实验值吻合较好。     

银铜侧向复合材料界面结合机理分析

本文采用“包覆锭坯+扩散烧结+冷轧复合”联合工艺制备了银铜侧向复合带材,利用金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）和能谱仪（EDS）观察分析银铜复合界面结构和元素分布,并分析其银铜复合界面的结合机理。结果表明,银铜复合界面形成过程为：1）银铜接触界面处凹凸不平的表面在轧制力的作用下相互咬合,形成机械结合界面;2）接触面在轧制力的作用下,银铜表面氧化膜破裂,新鲜表面质点间在轧制变形热的作用下产生原子结合;3）在扩散烧结过程中,银铜界面处的原子在高温作用下被激活,银铜原子相互扩散,在界面处发生银铜共晶反应形成液相金属层,随着烧结时间的延长,其共晶反应液相层厚度逐渐增加,随后冷凝结晶,使银铜实现侧向冶金结合。4）在后续中间退火过程中,共晶层与两侧的铜、银基体相互扩散,铜、银原子向更深的方向逐渐扩散,在靠近共晶层铜侧和银侧逐步形成固溶体层,使银与铜的结合强度进一步提高。银铜侧向复合界面结合机理包含机械咬合结合、接触共晶反应自钎焊结合和原子扩散结合3种,复合界面结合强度较好,剪切强度达220 MPa。     

复合铸轧工艺参数对Kiss点的耦合影响

为了获得高质量的层状金属复合材料,依据双辊薄带复合铸轧技术,探究工艺参数间的耦合作用对复合铸轧的影响。采用有限元软件构建了铜和铝的固-液复合铸轧仿真模型,基于该模型,研究了铝板出口厚度、轧制速度、熔池高度、铜带厚度和浇注温度对Kiss点高度的影响,并对正交试验得到的Kiss点高度进行极差分析,得到了铝板出口厚度、轧制速度和铜带厚度3个强耦合参数,给出了这3个参数两两耦合下耦合强度的变化规律。铝板出口厚度和铜带厚度、铜带厚度和轧制速度对Kiss点高度的耦合影响随参数值的增大其效果逐渐减弱,铝板出口厚度和轧制速度对Kiss点高度的耦合影响随参数值的增大其效果逐渐增强。同时,利用复合铸轧熔池物理场的变化,分析了产生耦合的原因。     

高强DP钢的关键轧制技术开发与应用

为了解决高强钢生产过程中的诸多问题，从热轧、冷轧制中存在的问题以及工序管理控制的角度出发，制定了先进高强钢关键轧制技术研究方案，最终解决了热轧带钢性能稳定性控制、带头上翘、冷轧带钢厚度波动、冷轧板形突变等问题。另外，在热轧轧制工艺、温度精准控制、冷轧轧制力模型优化，一级AGC厚度自动控制系统开发、全流程压下负荷分配优化等方面开展了大量研究工作，积极探索创新，开发了一系列先进高强钢轧制关键技术，并在产线生产中得到应用，取得良好效果。     

宝钢2030 mm冷轧机组连轧装备的研究与改造

阐述了宝钢2030mm五机架冷轧机所用的常规轧制料（板厚4．5－6．0mm)采用全连续轧制方式所需的装备研究,在轧制边疆轧制料（板厚1．8－4．5mm)的全连续轧制装备的基础上,经过机电设备改造和成功开发了新型自动分卷飞剪机,全面完成了连轧装备的改造任务,使各种规格的原料（板厚1．8－6．0mm)都用了全连续轧制方式,从而极大地提高了轧机的生产能力。     

1 580 mm精轧机组大凹辊控制硅钢板形的研究及实践

热轧硅钢断面轮廓对冷轧横向厚差有重要影响，尽可能减小热轧硅钢边降有利于减小冷轧成品横向同板差。为了改善热轧硅钢边降较大、轧制周期短的问题，在1 580 mm精轧机下游F5～F7机架尝试使用大凹辊辊型，总结了大凹辊辊型应用前后热轧硅钢断面板形指标、冷轧横向同板差和工作辊磨损改善情况，分析了大凹辊辊型对硅钢边降和轧辊磨损的影响。实践发现使用大凹辊辊型可有效延长轧制千米数，减小轧制末期硅钢边降，改善冷轧成品横向同板差。     

二次冷轧机组带钢下表面润滑工艺补偿技术

 为了解决二次冷轧机组轧制过程中带钢上、下表面油膜厚度存在差异的问题,通过分析油膜厚度形成与演变机理,建立了二次冷轧机组带钢上、下表面析出油膜厚度计算模型。在此基础上,采用增加带钢下表面乳化液流量和乳化液配比浓度的方法,开发出一套二次冷轧机组带钢下表面润滑工艺补偿技术。通过该技术实现了二次冷轧机组带钢上、下表面轧制变形区油膜厚度均等的目标,同时,最大程度降低了带钢表面条状斑迹缺陷的发生率。并将该技术应用到国内某钢厂1 220二次冷轧机组,应用效果显著,典型钢种带钢上、下表面条状斑迹缺陷发生率大大降低,降低程度均在50%以上。     

CSP热轧SPHC板卷氧化皮厚度分布

研究了CSP热轧SPHC单张板和板卷的氧化皮厚度，并与传统热连轧产品进行了比较。研究发现，从CSP板卷宽度中心至边部氧化皮厚度逐渐增加，且中心到1／4宽处的增加趋势比1／4宽到边部的强；单张板的氧化皮比板卷的厚；下表面的氧化皮比上表面的厚；CSP板卷厚度（h）与氧化皮厚度（x）间呈x=3．95695＋2．09607h关系，而传统热连轧产品则呈x=8．152＋3．132h；CSP板卷的氧化皮较传统热连轧的薄，其厚度对板厚也不太敏感。应以板卷下表面的氧化皮性状作为制定酸洗工艺的基础。     

薄带材轧制的最小可轧厚度理论及数值模拟

 智能制造、电子通信等行业向微型化、集成化方向发展要求不断提升精密轧制带材产品质量,提高厚度精度控制是其中关键组成部分,因此,精密带材轧制过程接触变形区理论研究有着极其重要的意义。以Stone轧制力模型为代表的传统薄带材冷轧理论假设轧辊在接触变形区内保持圆弧状轮廓,利用Hitchcock公式求解接触弧长进而求得平均单位压力,并在此基础上建立了Stone最小可轧厚度理论。在试验及实际生产中很多学者发现有时Stone轧制力计算值与实际值相差甚远,这是由于某些轧制工况下接触变形区内存在中性区,轧辊圆弧状假设不再适用。中性区的存在使轧制力剧烈增大而带材金属延伸变形增加甚微,即轧制难度增大、轧制效率降低。通过对不同厚度薄带材轧制过程进行有限元分析,得到了不同道次压下率下接触变形区轮廓与接触压力分布的变化规律,带材初始厚度越小或道次压下率越大,接触变形区内中性区所占比例越大,接触压力分布趋于椭圆形分布;基于Stone轧制力公式建立了考虑轧制效率的薄带材最小可轧厚度模型,对于一定初始厚度与Stone最小可轧厚度比值,根据轧制工艺参数可计算接触变形区内恰好不存在中性区时的临界道次压下率,以此临界道次压下率为依据可确定高效轧制厚度范围及Stone轧制力模型的适用条件,为精密薄带材轧制生产过程提供理论指导。     

武钢CSP供冷轧基料的力学性能和组织研究

对比研究了武钢CSP厂和传统热轧工艺提供的冷轧基板的力学性能以及由其生产的冷轧普板的力学性能,并对CSP厂供冷轧基板的组织和第二相粒子进行了研究分析。CSP厂供冷轧基板的屈服强度和抗拉强度比传统热轧工艺生产供冷轧基板分别高30～40MPa、10～40MPa,其晶粒度为8级,比常规热轧供基板细。对该冷轧基板第二相粒子分析看出,有较多Ti（C,N）、CuS、MnS的复合相存在,故该冷轧基板有较高的力学性能。