不锈钢/碳钢冷轧复合机理的研究

通过对不锈钢 碳钢复合板冷轧工艺的研究 ,提出了不锈钢 碳钢冷轧复合的结合机理。分析了影响不锈钢与碳钢复合的主要因素 ,指出扩散退火可以明显提高复合界面的结合性能。得到的实验数据对于开发新的不锈钢 碳钢复合板冷轧工艺有指导作用。     

Q235/304碳钢-不锈钢复合板界面结合的有限元模拟

应用MARC软件对304不锈钢(%:17～19Cr、8～11Ni)/Q235碳钢(%:0.14～0.22C)复合板前5道次往复热轧过程(变形率%:3.4、10.4、25.0、37.8、49.4)进行有限元模拟,得出Q235钢和304不锈钢在界面处的应力和应变分布。模拟结果表明,在两种材料都进入塑性变形状态时,界面处法向应力值达到或超过304不锈钢界面温度下的变形抗力,且两种材料应变平均值的差值≤0.01时即可复合,该模拟结果与生产试验结果一致;这说明使用小的单道次变形率,大的累积变形率可获得结合良好的碳钢/不锈钢复合板。     

反向凝固复合不锈钢带界面结构的研究

借助光学显微镜,扫描电镜和电子探针,分析了反向凝固轧制后的不锈钢带的熔合区及碳的扩散,并研究了铬元素和铁元素沿横截面的分布情况,试验结果表明,母带和凝固层靠相互扩散形成固溶体而实现良好的冶金结合。     

W9Mo3Cr4V/45钢复合轧辊的液-固结合界面

 采用重力铸造液 固结合的方法对高速钢复合轧辊结合界面进行了研究,并对切取的小试样进行了完全退火、高温焠火+3次550 ℃×1 h回火处理。利用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析、X射线衍射仪以及显微硬度计对试样进行了金相组织观察、结合面附近合金成分线扫描、组织成分能谱分析、显微硬度测试和X射线衍射相分析。结果表明：在辊芯45号钢表面电磁感应预热到1 270~1 300 ℃,外层W9Mo3Cr4V高速钢钢液浇铸温度为1 550~1 600 ℃的情况下,两者之间以熔合扩散方式形成了牢固的冶金结合;在铸态下结合界面宽度为40~50 μm,碳及合金元素明显向45号钢侧扩散,通过退火及淬回火处理后,高速钢中的碳及合金元素向45号钢侧进一步扩散,结合界面宽度扩大了100 μm左右,45号钢侧得到细片状索氏体组织,高速钢侧为回火马氏体+残余奥氏体+碳化物组织。     

反向凝固1Cr18Ni9/15F复合铸带微观组织特征和界面剪切强度

采用反向凝固法在实验室条件下研究奥氏体不锈钢复合带制取的工艺过程,通过对复合铸带试样的金相和扫描电镜研究,发现了复合铸带由具有不同微观组织特征的3个区域组成,即碳素钢母带区、不锈钢新相层和界面过渡区.复合铸带界面剪切强度试验的结果表明,反向凝固奥氏体不锈钢复合铸带的界面结合性能完全达到国标的要求.     

真空热轧Q345B碳钢-304不锈钢复合板界面Cr、Ni扩散行为研究

研究了 60 mm Q345B碳钢/10 mm 304不锈钢复合板坯在1 200℃仅加热不轧制及进行2倍压缩比轧制后30 mm Q345/5 mm 304复合界面Cr、Ni的扩散行为.试验结果表明,加热过程中,界面是否贴合并未影响扩散的进行,真空状态下不锈钢侧Cr、Ni发生蒸发逸出不锈钢并向碳钢侧发生了扩散,Cr扩散距...     

不锈钢-碳钢复合带肋钢筋的制备工艺研究

使用金属熔覆和热轧的方法成功制备了覆层为Cr13不锈钢的复合钢筋.通过有限元数值模拟发现,在粗轧区域的高温变形过程,塑性应变主要集中在轧件表层和1/4位置,芯部的变形较表层偏小,随着变形的不断进行,塑性应变不断向碳钢芯部渗透.复合钢筋在成品机架K1变形时,不锈钢全部包裹在碳钢上,但是在横断面的不锈钢覆层厚度分布不均匀,...     

HCP-Mg平衡固液界面的微观结构

采用NVE系综分子动力学(molecular dynamics,MD)方法模拟了HCP-Mg三个不同晶向的平衡固液界面,通过原子标定技术,在"layering and in-plane ordering"框架内,对固液界面的结构特征进行了分析。在验证了势函数有效性的基础上,通过界面微观结构分析发现,序参数在由固相向液相衰减的过程中呈现了很好的双曲正切的连续变化规律;以序参数aq6为标准计算得到的界面宽度要比序参数ξ的界面宽度大0.1~0.2 nm;同时,界面宽度存在各向异性,[0001]方向界面宽度最大,[11ˉ00]和[1ˉ21ˉ0]方向界面宽度基本相等,这与界面热力学的各向异性保持一致;界面的波动幅度达到界面宽度的5%~10%;此外,Layering方法定位的界面宽度要远远超过in-plane ordering方法定位的界面宽度,吻合于异质固液界面的试验观察。     

推/张力轧制不锈钢/碳钢复合钢筋的有限元模拟与实验研究

为了研究推/张力(0～15 MPa)对不锈钢(Cr18Ni8,2 mm壁厚管)/碳钢(0.06%～0.12%C,Φ16 mm,圆棒)复合钢筋轧制过程的影响,应用有限元软件Msc.Marc建立了复合钢筋轧制过程的有限元模型。通过模拟考察了推/张力对不锈钢/碳钢复合钢筋的宽展变形,结合面的接触应力和不锈钢圆周壁厚的影响,重点通过实验考察了推力轧制对两金属结合强度的影响。结果表明,施加张力后轧件宽展量减小,而施加推力后其值增加;不锈钢壳与碳钢芯间的接触应力随推力的增加、张力的降低而增大。推力轧制有利于两金属的复合,可以提高复合不锈钢和碳钢芯的结合强度。     

VGF法生长4英寸GaAs单晶固液界面形状和热应力的数值模拟研究

采用专业晶体生长数值模拟软件CrysMas,模拟了垂直梯度凝固法(VGF)生长4英寸GaAs单晶过程中的固液界面形状,发现晶体在生长过程中固液界面形状经历了由凹到凸的变化.数值模拟结果表明熔体中和晶体中的轴向温度梯度之比小于0.4时,固液界面为凸向熔体,与理论推导结果一致.模拟了晶体生长过程中固液界面附近的晶体中的热应力值,发现固液界面为平界面时晶体中的热应力具有最小值.推导计算了VGF GaAs单晶生长过程中固液界面凹(凸)度的临界值,当固液界面凹(凸)度小于该值时,晶体中的热应力低于临界剪切应力.     

反向凝固奥氏体不锈钢复合铸带微观组织特征和界面结合性能的研究

采用反向凝固法在实验室条件下研究了奥氏体不锈钢复合带的工敢过程，获得了奥氏体不锈钢复合铸带，通过对复合铸带试样进行金相和扫描电镜分析表明，复合铸带由具有不同微观组织特征的三个区域组成，即碳素钢毒带区、不锈钢新相层和界面过渡区。此外，复合铸带界面剪切强度试验的结果表明，反向凝固奥氏体不锈钢复合铸带的界面结合性能完全达到了国标的要求。     

复合不锈钢带生产的实验研究

介绍了用反向凝固工艺实验研究生产复合不锈钢带.在研究中引入过熔度代替过热度.实验结果认为在母带原始厚度为2mm时,母带初始温度取800~850℃,控制钢水过熔度在10~30℃,用反向凝固工艺生产复合不锈钢带是可行的.     

不锈钢/碳钢复合板纵波轧制搓轧变形机理

不锈钢/碳钢复合板既发挥了不锈钢的强耐腐蚀性、高耐磨性、高耐热性和高磁性,又结合了碳钢的易焊接性、高导热性和易延展性等优势。然而,不锈钢/碳钢复合板较低的结合强度严重限制了其广泛的应用。提出采用纵波轧制(LCR)制备不锈钢/碳钢复合板的工艺,从试验和有限元模拟2个方面研究了变形过程中搓轧区对复合板结合强度的影响,并与平辊轧制(FR)工艺进行对比。结果表明,LCR复合板在波峰和波谷处的拉剪强度分别为315.94 MPa和329.48 MPa, FR复合板的拉剪强度为277.77 MPa。波峰和波谷处的拉剪强度较FR复合板分别提升了13.7%和18.6%。通过对拉剪断裂面进行元素扫描分析发现,LCR复合板波峰和波谷的断裂位置处于Q235B基体中,FR复合板的断裂位置在结合界面上。LCR复合板的拉伸强度和断后伸长率均优于FR复合板。利用有限元模拟获得LCR和FR变形区复合板的应力状态分布,LCR变形区中部分金属处于两向压应力和一向拉应力状态,应力状态更接近纯剪状态,LCR复合板在轧制过程中受到拉应力和强烈的剪应力共同作用。与FR变形区不同,LCR变形区由于波纹辊型的影响,在轧制方向和宽度方向...     

铍与HR—1不锈钢感应钎焊界面特性研究

利用X射线能谱仪、俄歇电子能谱仪、金相显微镜、扫描电镜及显微硬度计对铍与HR-1不锈钢（Be/SS)感应钎焊样品的微区成分,组织和性能进行了研究。所用铝硅钎料组织由初生α铝与AlSi共晶体构成,与SS及铍表面浸润良好,在靠近铍侧有明显的扩散过渡层,过渡层中存在金属间化合物,使用铝硅钎料进行感应钎焊实现Be/SS连接是可行的。     

非对称热轧单面不锈钢-碳钢复合板生产工艺研究

釆用“电子束真空焊接制坯+热轧”的工艺在钢厂热连轧生产线上进行了“316L不锈钢+Q345C碳 钢”的单面不锈钢复合板热轧生产。采用非对称制坯及异步轧制的手段生产出了高品质单面不锈钢复合板,所生 产的不锈钢复合板界面剪切强度大于320 MPa、屈服强度大于370 MPa、抗拉强度大于520 MPa、断后伸长率大于 30%,各项指标均达到GB/T8165-2008的要求。不锈钢层和碳钢层结合度良好,复合界面平直,无明显缺陷,不锈 钢与碳钢之间实现了良好的冶金结合,结合率达100% 。     

液固两相区本构方程的研究

根据液固两相区的微观结构推导了适于分析两组区变形的本构方程。此方程考虑了金属在凝固过程中的各种行为（相变、温度场与应力场的耦合、固相率的变化等）,并首次将固相率的影响引入本构方程。利用此方法对试样的变形过程进行了有限元模拟,结果证明此方程是正确的。     

铜/碳钢复合材料的研究现状与展望

碳钢和铜两种金属复合可制成性能优良、具有特殊功能的高品质的复合材料,这种复合材料综合了铁铜两种金属的优点,既有铜优异的导电和耐腐蚀性能,又具有钢的高强度优势。本文介绍了铜/碳钢复合材料的性质、用途制备方法及面临的问题,并在此基础上展望了未来铜/碳钢复合材料的研究方向。铜/碳钢复合材料的耐腐蚀、抗氧化、强度高,导电导热性能优良、广泛应用在通信、电力传输、军工等方面。其制备方法中,电镀法无氰镀铜安全性高,得到的镀层致密平整、光亮均匀,但镀层与基体的结合强度低,会影响界面处结合的稳定性;固-固相爆炸复合法对操作人员的技术要求较为严格,且炸药的选取用量、板间距难以精确把控;利用轧制复合工艺复合的金属材料不具备较高的机械强度,抗扭转性能较弱;粉末烧结法粉体的质量难以保证,且工艺流程复杂,周期较长,生产成本相对较高;固-液相复合法复合的材料界面结合处容易出现夹杂、微孔等缺陷,降低结合强度。     

固液界面反应法制备针状草酸钴粉体

以钴粉和草酸(H2C2O4)为原料,采用固液界面反应法制备针状草酸钴(Co2C2O4·2H2O)粉体.用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和激光粒度仪对粉体进行表征,研究反应温度、钴粉浓度、草酸与钴粉的计量比以及无机酸的种类和用量对草酸钴粉体的形貌和长径比的影响.结果表明,反应温度为30℃时草酸钴粉体多为颗粒状...     

液固相铝-不锈钢板复合轧制温度场的模拟计算

根据液固相轧制的实际情况,对模型的边界条件进行了简化,同时考虑了速度场对温度场的影响,利用等效比热法处理了凝固问题,在此条例上利用ＡＮＳＹＳ软件对液固相轧制过程的温度和速度场进行了耦合计算,得到了温度场分布,计算结果与实测值基本吻合,计算结果表明瞬态分析方法可解决稳态问题。