压下率对不锈钢复合板制备的影响规律

复合界面结合状态直接影响复合板整体质量,界面结合性为复合板质量评价的主要性能指标。为制定保证复合板界面实现良好结合的合理压下率,采用有限元软件ANSYS对压下率10%、30%、50%下的Q345R低合金钢/316L不锈钢复合板真空热轧复合成形过程进行了模拟,并对不同压下率下复合板厚度方向上的应力场、应变场的分布规律进行了分析,实现不同压下率下复合板界面结合性判定,制定合理压下规程,并进行试验验证。结果表明,当压下率10%时,复合板界面结合处变形不稳定,无法实现良好的结合;随着压下率增大,复合板界面结合状态渐好;当压下率50%时,复合板界面结合处应力比较均匀,变形稳定,应变分布均匀,变形协调性较好,能够实现良好的界面结合。     

首道次压下率对不锈钢热轧复合板界面结合性的影响

应用ABAQUS模拟了1200℃条件下的316L不锈钢/Q235碳钢复合板的首道次轧制过程,以最大垂直压应力与硬金属的平面变形抗力的比值作为复合板结合性的判断依据,得到了不同压下率的界面结合率.与实验数据对比发现,在相同的压下率情况下模拟的界面结合率略高.为了消除模拟结果与实验结果之间的差异,使有限元模型更接近于实验,用模拟数据和实验数据对判别式的比值进行修正,并得到比值为1.03975.修正后所得到的界面结合率更接近于实验结果;实验结果也验证了有限元模型的正确性和模拟过程中判断依据的可行性;此外,得到了界面结合率随首道次压下率的增加基本呈指数型增加的规律.     

界面Ni层对热轧不锈钢复合板结合性能的影响

研究了不同厚度(0、0.1及0.2 mm)的Ni层在不同的压下条件下对热轧不锈钢复合板结合强度的影响。利用光学显微镜、扫描电镜及EDS能谱仪对热轧不锈钢复合板的组织及界面元素分布等微观特征进行了研究。结果表明,Ni层的加入会明显阻止元素的扩散,并能减少界面氧化物的比例,但在一定程度上会降低界面的结合强度。     

热处理对热轧不锈钢复合板组织性能的影响

对热轧奥氏体不锈钢复合板的热处理工艺进行了研究,利用金相显微镜对基层碳钢组织进行了观察,通过剪切、拉伸及冲击等试验对热处理前后的界面结合性能及力学性能进行了研究,并对复层不锈钢耐蚀性进行了测量.结果表明,热轧不锈钢复合板基层碳钢组织主要为铁素体和珠光体,强度较低,复层不锈钢的耐腐蚀性也较差;快冷处理后,复合板的强度增加,但由于快冷基层碳钢产生了大量的马氏体和贝氏体组织,塑性明显下降.回火后试样的塑性有明显改善,但仍不能满足使用要求.快冷+缓冷处理后,碳钢层组织为较细小铁素体、贝氏体和少量珠光体,不锈钢复合板力学性能符合标准要求.热处理后的不锈钢复合板抗剪切强度均＞ 380 MPa,界面结合性好;复层不锈钢的腐蚀速率从热轧后的36.2 g/(m2-h)降低到了2 g/(m2·h)左右.最佳热处理工艺为高温(1000℃)快冷+低温(500℃)缓冷.     

变形率对316L/Q420不锈钢复合板界面结构和结合性能的影响

利用Gleeble-3800热模拟试验机制备了316L/Q420不锈钢复合板试样,采用拉伸试验、显微硬度仪、光学显微镜、扫描电镜、能谱仪和电子探针等研究了变形率对316L/Q420不锈钢复合板界面结构和结合性能的影响。结果表明：316L不锈钢复层组织为奥氏体,Q420基层组织为贝氏体(B)+少量针状铁素体(AF),脱碳层(DL)组织为贝氏体(B)+多边形铁素体(PF)+少量针状铁素体(AF)。界面区域由渗碳层(CL)、过渡层(TL)和脱碳层(DL)组成,各层硬度分布规律为过渡层>渗碳层>脱碳层。原始界面(OI)上存在孔洞和SiMn氧化物,随着变形率增加,其形貌由不连续线状转变为球状颗粒,比例由36%降低至4%,渗碳层、过渡层和脱碳层的厚度逐渐降低,晶粒得到细化,过渡层的硬度峰值增加,复合板的抗拉强度先增加后趋于稳定,伸长率增加。复合板界面存在元素扩散行为,随着变形率的增加,Cr、Ni、C等元素的扩散层厚度逐渐减小。     

Ti/TiAl复合板大压下率热轧复合行为及组织性能研究

采用大压下率包套热轧法成功制备了界面无缺陷的Ti-6Al-4V(质量分数,%)/Ti-43Al-3V-2Cr(原子分数,%)复合板,并对复合板的显微组织和力学性能进行了研究。结果表明,界面区域无明显缺陷,成功避免了Kirkendall现象。复合板界面厚度约为230μm,根据相组成不同,可将界面分为2个区域,其中1区域为近Ti-6Al-4V合金界面处,主要由α/α₂+β/B2组成;界面2区域为近TiAl合金界面处,主要由α/α2+β/B2+γ组成。界面区域组织是由于Ti-6Al-4V合金中Ti元素扩散到TiAl合金层以及TiAl层的Al和Cr元素扩散到Ti-6Al-4V合金层所致。测试了复合板的界面维氏硬度和不同加载方式的三点抗弯强度。结果表明,界面1区域具有最高的显微硬度,横向试件垂直表面加载时复合板表现出最佳的抗弯能力,抗弯强度达到1150.82 MPa。基体和界面区域均为脆性断裂,界面结合处未发生断裂。     

不同冷轧压下率对不锈钢性能的影响研究

本文旨在研究不同冷轧压下率对不锈钢性能的影响,并探讨其机制和优化关系。通过对不锈钢的基本性能概述和冷轧压下率的影响机制进行分析,结合实验方法和材料选择,进行了不锈钢性能的测试和结果分析。研究发现不同冷轧压下率对不锈钢的性能产生了显著影响,不同影响因素之间存在相互作用。通过结果分析和讨论,探究了不锈钢性能与冷轧压下率之间的优化关系,并提出了相关的改进建议,对优化不锈钢生产工艺有着重要的理论和实践意义。     

冷轧压下率对铁素体不锈钢深冲性能的影响

为了获得优良的深冲性能,通过变化冷轧压下率,研究了其对铁素体不锈钢显微组织,织构和深冲性能的演化规律.结果显示,随着冷轧压下率的增加,平均塑性应变比(r值)单调增加,这主要是因为退火织构{111}＜112＞强度的显著增加.另一方面,平面各向异性(△r值)随着压下率的增加先增加后减小,在冷轧压下率为80%时达到最小,冷轧压下率继续增加到90%时,退火织构的峰值逐渐偏离{111}织构,接近{223}＜582＞,△r值重新增大.     

热轧碳钢/不锈钢复合板结合界面碳钢的组织演变

研究了不同热轧工艺制度下碳钢/不锈钢复合板中碳钢界面组织的演变规律。结果表明,碳钢轧制后界面处压成微小粒子的奥氏体难以析出珠光体,轧制压力促使其发生相变形成铁素体区。单道次轧制结合界面有碳化物薄层析出,并随压下率增加而变厚,第二道次轧制碳原子在内应力作用下扩散碳化物层消失。铁素体内部析出碳化物使剪切强度增加,碳化物薄层使剪切强度降低。     

复合板轧制压下率对碳钢组织及相变的影响

研究热轧压下率对Q235A碳钢与304不锈钢复合板中碳钢组织的影响。结果表明:珠光体数量随压下率增加而增多,分布更加均匀,先共析铁素体随压下率先增加后减小。轧制形变试样产生内应力促进奥氏体的共析转变;碳原子从被压碎的晶粒内部向外部扩散,导致珠光体增加、先共析铁素体减少。轧制后晶粒细化及析出均匀的碳化物使材料抗拉强度提高。     

热轧复合不锈钢-碳钢复合板界面特征

研究了热轧不锈钢-碳钢复合界面的组织形貌、成分、硬度变化及结构特征。结果表明热轧复合碳钢—不锈钢复合板的复合界面两侧存在一定厚度的扩散层。由于元素扩散及碳化物的生成,复合界面附近硬度升高。对于基层碳钢,靠近界面处显微硬度值最高,而对于复层不锈钢,在距界面处一定距离,显微硬度达到最高值。复合界面剥离后呈现等轴韧窝形貌,表明通过热轧复合的方法,不锈钢和碳钢之间能够实现良好的复合。     

退火温度对钛钢轧制复合板组织和性能的影响

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、显微硬度计、纳米显微力学探针,研究了不同退火温度对钛钢真空-轧制复合板组织性能的影响。结果表明:热处理过程中,钢侧组织发生回复、再结晶和晶粒长大的过程,碳元素向界面扩散,在界面附近形成铁素体区。热处理温度对钛钢轧制复合板的界面结合性能有显著影响,850℃时性能最好。850℃以下热处理时,在界面上面主要生成TiC;850℃以上热处理时,界面上形成大量的Ti-Fe金属间化合物(Fe2Ti/FeTi)及少量的TiC。Ti-Fe金属间化合物对界面结合性能起到决定性作用,显著降低结合性能。     

终轧温度对2205/Q345C复合板界面组织和力学性能的影响

采用真空对称组坯+热轧法制备2205/Q345C复合钢板,研究了终轧温度对复合板界面微观组织、元素扩散、硬度分布及剪切强度的影响.结果表明:终轧温度为950～1100℃时2205/Q345C复合板的界面结合良好,基层Q345C钢板为铁素体+珠光体组织,复层2205双相不锈钢为奥氏体+铁素体组织.在界面附近,Q345C钢...     

基于有限元模拟的不锈钢/碳钢复合板极限压下量研究

本文应用ANSYS有限元软件分析了热轧复合的不锈钢复合板在冷轧过程中的变形特性, 给出了界面结合强度以及确定成卷可逆带张力冷轧时的最大道次压下量值。     

Effect of clad ratio on interfacial microstructure and properties of cladding billets via direct-chill casting process

Numerical simulation and experiments were introduced to develop AA4045/AA3003 cladding billets with different clad-ratios. The temperature fields, microstructures and mechanical properties near interface were investigated in detail. The results show that cladding billets with different clad-ratios were fabricated successfully. Si and Mn elements diffused across the bonding interface and formed diffusion layer. With the increase of clad-layer thickness, the interfacial region transforms from semisolid–solid state to liquid–solid state and the diffusion layer increased from 10 to 25 μm. The hardness at interface is higher than that of AA3003 side but lower than that of the other side. The bonding strength increased with the clad-layer thickness, attributing to solution strengthening due to elements diffusion. The cladding billets were extruded into clad pipe by indirect extrusion process after homogenization. The clad pipe remained the interfacial characteristics of as-cast cladding billet and the heredity of clad-ratio during deformation was testified.     

低合金特厚复合钢板的组织与性能

采用Q345B低合金连铸坯,经过表面清理、真空焊接及室式炉加热、宽厚板轧机轧制生产180~440 mm特厚复合钢板。用探伤、拉伸、冲击及冷弯等方法检验其结合度和力学性能,利用光学显微镜和扫描电镜分析特厚钢板的组织及拉伸断口。结果表明,该工艺生产的特厚钢板表面、厚度1/4及1/2位置组织均为铁素体+珠光体,晶粒度为5~8级,力学性能均匀合格,结合面及Z向性能优良,不存在裂纹、分层等缺陷。     

我国不锈钢复合板材的制造技术及应用

不锈钢复合板不仅可以满足多种结构材料对高强度和高耐腐蚀性的双重性能要求,而且还可以节省不锈钢材料的用量,显著降低各种产品的材料成本。介绍了我国不锈钢复合板材的主要制造工艺技术,同时对我国不锈钢复合板市场的应用及需求进行了分析,并对未来不锈钢复合板材的制造技术及应用进行了展望。