不锈钢/碳钢复合板带可逆冷轧过程有限元模拟

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和界面上应力、应变分布，分析确定了界面结合强度，及成卷可逆带张力冷轧时的最大道次压下量；用3D-FEM模拟接触表面上的应力，计算出轧制力，并与试验值进行了对比，吻合较好。     

双金属复合板带可逆冷轧有限元模拟

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和界面上应力应变分布 ,分析确定了界面结合强度 ,以及确定成卷可逆带张力冷轧时的最大道次压下量值。用 3D FEM模拟了接触表面上的应力 ,计算出总轧制压力 ,与理论公式进行了对比。     

冷轧铝钢复合板初始及稳定复合压下量的确定

通过薄铝层剥离实验及轧制变形区剥离形貌的分析,对4A60铝合金与08Al钢冷轧复合板的初始复合及稳定复合的压下量进行研究。同时,结合ABAQUS有限元数值模拟,提出了一种基于薄膜理论的判定铝钢冷轧复合板初始复合及稳定复合压下量的方法。结果表明,在4A60(铝)-08Al(钢)复合板冷轧过程中,仅当08Al钢表面硬化层破碎至一定宽度时,铝钢才能实现结合。当4A60初始厚度为0.23mm时,复合板初始复合压下量为30%,稳定复合压下量为50%。当08Al钢的初始厚度不变时,随着4A60铝合金初始厚度的增加,达到初始复合与稳定复合所需的压下量也随之增大。压下量为60%,4A60(铝)与08Al(钢)的厚度比为1∶1时,复合板不能达到稳定结合;当厚度比增加至2∶1时,复合板不能实现初始结合。     

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。     

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。     

冷轧压下量对汽车车身用高强不锈钢组织和力学性能的影响

节能降耗使高强度不锈钢成为汽车车身材料的首选.本文主要研究了冷轧压下量对车身用不锈钢力学性能和微观组织的影响规律.结果表明:抗拉强度和硬度都随着冷轧压下量的提高而提高,在冷轧压下量为66.7％时达到最高,其抗拉强度为1860 MPa,维氏硬度为544.4 HV;其塑性随压下量增大而降低,在冷轧压下量为75％时达最低值1...     

钎焊-热轧复合工艺制备不锈钢/碳钢复合板

针对不锈钢/碳钢复合板爆炸-轧制复合工艺存在的主要问题,提出了钎焊-热轧制备新技术,研究了主要工艺参数对钎焊复合板结合强度的影响,分析了钎焊复合板热轧的结合机理,测试了复合板的主要力学性能.结果表明,采用自制的银基钎料可以实现不锈钢/碳钢有效的钎焊结合,理想的钎焊工艺参数为:钎焊温度755～770 ℃,钎焊时间2.5～3 min.热轧过程中钎料层表现出了良好的塑性,压下率为40%时,轧后钎料层未出现断裂、分层.轧制中钎料层同基体形成的金属键显著提高了不锈钢/钎料界面的结合强度,热轧复合板的抗剪强度达到了342.6 MPa.     

不锈钢/铝复合板的成形性能研究

通过拉伸试验和杯突试验对不锈钢,铝复合板成形性能进行了研究。试验结果表明：不锈钢层的应力状态决定了该复合板的成形性能,在拉伸和冲压变形过程中,裂纹首先都从不锈钢层开始,而且当不锈钢层在冲杯内侧（S．I）比起铝层在冲杯内侧（A．I）的复合板有更高的冲压变形能力。     

碳钢-不锈钢爆炸焊接复合板界面的显微结构

通过力学性能测定、SEM检测以及EDS线扫描分析,分别观察了焊态及退火态碳钢-不锈钢爆炸焊接复合板结合界面的显微结构,研究了爆炸焊接形成的波状界面和界面间的过渡层.结果表明,该碳钢-不锈钢复合板的结合界面属于大波状结合界面,这种大波状界面并未使复合板的力学性能出现明显的降低,在爆炸焊接形成结合界面处出现了微观熔化现象,形成了一个宽度仅5μm左右的扩散过渡层.     

一种测试冷轧双金属复合板撕裂结合强度方法的研究

提出了一种用撕裂法测试冷轧双３金属复合板结合强度的方法,对制样过程、原理及撕裂过程中的三种变形方式进行了论述,给出了相关的实验测试结果,并对实验结果进行了分析和讨论。     

压下率对热轧不锈钢复合板组织与性能的影响

研究了总压下率对热轧Q235B/304L不锈钢复合板组织性能的影响。结果表明：热轧不锈钢复合板界面平整,碳钢侧组织为铁素体和珠光体,且随压下率的增加,珠光体体积分数增加;碳钢侧存在一定宽度的脱碳层;C元素的扩散层即复合层为白色带状区域,且宽度随压下率增大而减小;沿扩散层分布有Si、Mn的氧化物,氧化物的分布密度随压下率增大而减小。不锈钢复合板的剪切强度均远大于国家规定的210 MPa,且随压下率增加,剪切强度增加。     

Stress analysis of asymmetrical cold rolling of clad sheet using the slab method

An analytical model for general asymmetrical cold rolling of clad sheet bonded before rolling was proposed to explore the plastic deformation behavior of the clad sheet using the slab method. The model allowed easy calculation of the neutral points between the upper and lower rolls and the clad sheet; rolling pressure distribution along the contact interface of the roll, horizontal stresses in the component layers of the clad sheet, shear stresses at the interface of the clad sheet, and rolling force. These characteristics as affected by various rolling conditions (e.g., thickness ratio and shear yield stress ratio of the raw clad sheet, roll speed ratio, reduction, frictional coefficient, roll radius ratio, etc.) were analyzed systematically. This approach yielded complete forms for the rolling pressure distribution, rolling force, and rolling torque. Moreover, the computational time required by this analytical model is about 1/20 to 1/25 of that required by the RUNGE KUTTA numerical method under the same rolling conditions.     

不锈钢复合板多道次热轧工艺模拟试验研究

应用Marc弹塑性有限元软件建立了不锈钢复合板多道次二维热轧模型。通过对轧制过程温度场、应力场及应变场的计算分析，结合提出的复合界面达到冶金结合的判定条件，给出了确定最小累计变形率的方法，同时结合实验条件制定了合理的轧制规程；通过复合板轧制试验及相关组织性能测试结果分析，验证了在不增加设备损耗和安全使用性能的情况下，通过小的单道次压下率，大的多道次累计变形率的轧制方法可以获得结合良好的不锈钢复合板。     

304不锈钢免退火直接冷轧工艺研究

分析了热轧304板卷的金相组织及力学性能,结果表明304热轧板卷可以不退火直接进行冷轧。对304热轧板卷进行了免退火直接冷轧试验,轧后冷板经固溶退火,其晶粒度、力学性能及耐晶间腐蚀性能与退火后再冷轧的产品差别不大,符合生产标准要求。因此,实际生产中可以通过优化生产工艺,实现节能降本。     

冷轧工艺对301L不锈钢组织及性能的影响

对1.5 mm厚的301L不锈钢板材进行多道次冷轧试验,得到压下率分别为20%,30%,40%的板材;通过对冷轧板材的拉伸试验、金相分析、SEM分析、XRD衍射分析及硬度测试,研究冷轧压下率对301L不锈钢组织及性能的影响规律。研究表明,随着冷轧压下率的增大,301L不锈钢中的应变诱发马氏体会逐渐增多,材料的屈服强度由789 MPa提高至1260 MPa,抗拉强度由977 MPa提高至1317 MPa,显微硬度则提高了120 HV;材料出现晶粒碎化现象,产生细晶强化;同时,由于301L不锈钢中的马氏体相变,20%压下率的301L不锈钢拉伸应变硬化指数要高于30%压下率的301L不锈钢。     

压下率对冷轧铝/钢(4A60/08Al)复合带材组织性能的影响

结合金相组织观察、显微硬度测量及室温拉伸实验, 对压下率分别为30%、40%、50%及60%时的4A60/08Al冷轧复合带的组织与力学性能进行了研究。采用模拟钎焊后拉剪实验对复合带的界面结合强度进行了评价。结果表明: 随着压下率的增加, 复合带钢层的硬度和屈服强度明显增加, 而铝层的硬度变化不大; 压下率从30%增加到50%时, 界面平均抗剪强度从52 MPa增加到65 MPa, 拉剪断裂位置也从铝钢界面断裂过渡到铝层断裂, 因此把压下率50%定义为4A60/08Al冷轧复合带的稳定压下率; 另外, 当压下率超过50%时, 复合带材的钢层在520℃×24 h退火后的组织基本为等轴的再结晶组织, 综合力学性能良好。     

不锈钢-碳钢板热轧复合最小相对压下量的确定

本文应用MARC有限元软件对不锈钢/碳钢复合板的对称热轧复合过程进行了模拟,在此基础上分析得出了最重要的轧制工艺参数,即不锈钢/碳钢复合板对称热轧复合所需的最小相对压下量,这与在某钢厂所作的生产性试验是一致的.