采用纯铁中间层热轧钛合金/不锈钢复合板显微结构和性能

针对钛/不锈钢不易直接热轧复合的问题,通过添加工业纯铁为中间层材料,采用真空轧制的方法制得钛合金/不锈钢复合板。利用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪和拉剪实验,研究纯铁中间层和不同温度对复合板界面组织特征和性能的影响。结果表明:添加纯铁中间层后,在轧制温度为750～950℃、压下率为20%时,随着轧制温度的升高,复合面抗剪切强度增加,在轧制温度为950℃时,复合效果最好,复合界面抗剪切强度达到248 MPa;在高温1050℃时,纯铁和钛合金的交界面上生成β-Ti和Fe_2Ti化合物会降低复合强度。     

不锈钢包覆碳钢切屑复合角钢轧制实验研究

采用不锈钢管包覆碳钢切屑作为坯料,设计一套复合角钢轧制孔型系统,利用孔型法热轧来制备复合角钢。通过轧制实验,分析了各道次的轧件形貌和碳钢切屑的致密程度及成品复合角钢碳钢切屑密度的均匀性,观察了各道次碳钢切屑内部及两金属接触面附近的金相组织。结果表明,在1150℃的轧制温度下,以不锈钢管包覆碳钢切屑作为坯料,利用孔型法逐道次轧制,可成功轧制出符合目标尺寸的角钢,并且可以实现碳钢切屑密度的致密化和均匀化,碳钢切屑之间及碳钢切屑与不锈钢之间可实现冶金结合。     

热轧钛/钢复合板显微组织和性能

为了研究轧制温度和压下率对钛/钢复合板复合强度的影响,采用真空热轧法制备了TA2/Q235B复合板,利用扫描电子显微镜、能量色散谱仪对复合板界面组织特征进行了观察。结果表明,在轧制温度为850~1 050℃时,随着温度的升高,靠近复合界面碳钢侧的铁素体区厚度增加,同时,复合界面上生成的化合物增多,使复合面的剪切强度降低。大压下率更有利于提高复合强度,在轧制温度为850和950℃、压下率为58%和轧制温度为1 050℃、压下率为70%时,复合面剪切强度均达到了国家标准中0类钛/钢复合板标准。     

304不锈钢冷轧带钢振动时效处理数值模拟

降低和均化冷轧带钢中残余应力是防止板形缺陷追求的重要目标。通过弹塑性有限元数值模拟,得到了具有残余应力的冷轧带钢,对其添加振动时效工艺进行数值模拟,获得了振动各个参数对带钢中残余应力的改善规律。研究结果表明,振动时效工艺对带钢残余应力有显著的减少与均化作用;激振力选取原则是动应力与初始残余应力之和达到材料的屈服极限且小于材料的抗拉极限;激振频率选取接近于固有频率;激振时间的选择取可以根据振动过程中激振力产生的动应力与带钢残余应力之和开始小于屈服极限的时间确定。     

铝/钢轧制复合有限元二次开发模拟与实验研究

目的 针对铝/钢两种金属性能差异大,轧制复合存在严重的变形不协调及结合强度低的问题,研究轧辊同径与异径及单辊驱动对复合板协调变形及结合强度的影响.方法 通过有限元二次开发进行模拟建模,并结合同步和异步轧制实验分析板翘曲机理.结果 与铝板接触的轧辊作为主驱动辊可使板变形更协调且结合强度更高,变形翘曲度为0.048,结合强度为34.2 MPa.结论 采用接触铝侧轧辊单侧驱动,双金属界面实现复合的位置更靠近轧辊出口,复合后的双金属界面间的剪应力和所受弯矩较小,制备的铝/钢复合板变形协调性更好,且结合强度更高.     

波纹轨腰钢轨开发的实验研究

波纹钢腹板以其独特的受力特点,在工程建设领域得到极其广泛的应用,在波纹腹板H型钢的基础上,开发一种新型波纹腹板产品———波纹轨腰钢轨,介绍了这种钢轨的力学特性,并在燕山大学轧钢实验室三机架万能机组上进行的轧制试验,结果表明这种具有优越力学性能的波纹轨腰钢轨完全可以通过轧制方法生产,会有很好的开发前景。     

板带轧制过程多参数耦合模拟系统的开发

考虑轧件和辊系间的接触力与变形协调关系，采用一种选代的方案，开发了一个分析三维板带轧制过程的计算机模型。它耦合了计算轧件变形的三维刚塑性有限元法，计算辊系变形的影响函数法和弹性有限元法。该系统可用来精确预报轧制压力横向分布，前后张力横向分布，金属横向流动，以及轧后板带的横向板厚分布，包括板凸度和边部减薄等，并且具有较高的计算效率。     

纯铁中间层对热轧不锈钢复合板性能的影响

 为了减少不锈钢和碳钢热轧复合时结合界面形成脆性化合物,提高复合板的力学性能,在轧制温度为1 000、1 100及1 200 ℃,压下量约为70%的条件下,进行了添加不同厚度纯铁中间层的真空热轧复合试验。通过光学显微镜、SEM观察以及拉伸试验等,研究了纯铁中间层对复合板界面微观组织和拉伸性能的影响。结果表明,当加入不同厚度纯铁中间层时,同温度下不锈钢/碳钢复合板拉伸性能都有不同程度的提高。并且在小于70%压下量下,2 mm厚度的纯铁中间层可以完全阻止碳钢中的碳元素向不锈钢侧扩散,避免了碳铬化合物的形成,使结合界面的组织得到改善,力学性能得到提高。     

包层钢筋轧制过程模拟的接触复合处理及实验研究

为了研究双金属包层钢筋轧制模拟过程中两种金属的接触复合状态,在MSC.Marc二次开发功能的基础上,提出了一种新的处理方法。通过编写子程序,分析接触面上节点的接触法向应力值是否超过该材料的变形抗力来判定两金属的接触复合状态。并与其它3种常用方法（接触面粘结、接触面共节点、直接接触）的模拟结果进行对比以及实验验证。结果显示：采用本文处理方法,轧制变形区上大部分节点的接触法向应力值超过了不锈钢的变形抗力,这些节点会与接触面发生粘结,并且在轧制过程中金属间能够产生轴向和周向的相对滑动,接触单元不会产生撕扯,模拟结果与实验结果较吻合,证明在包层钢筋轧制模拟过程中,金属间的复合状态可以通过节点的接触法向应力来判断。     

基于三辊楔横轧成形的合理不均匀温度场应用研究

借鉴锻压领域的中心压实法,研究采用不均匀温度场方法改善楔横轧件芯部质量.为获取最佳改善楔横轧件心部质量的合理不均匀温度场,本文利用有限元技术,研究了相关热力学参数对不均匀温度场的影响规律,并结合冷却实验,得到合理不均匀温度场温度梯度曲线.通过力学分析和楔横轧实验验证,研究了获取合理不均匀温度场实际工作方法.