影响双金属轧制复合结合强度的工艺因素综述

通过实验分析与数值模拟相结合的研究方法,对双层不锈钢复合板与碳钢、不锈钢及其三层板的轧制复合过程的冷轧退火进行研究,阐述了影响轧制工艺的综合性因素,以便于能够提高双金属层状型复合材料的界面结合强度,从而能够提高双金属的复合轧制工艺效率。     

纯铁做中间材制备不锈钢/碳钢热轧复合板

 针对真空热轧制备不锈钢/碳钢复合板过程中碳钢中的碳元素和不锈钢中的铬元素易形成碳化物影响复合强度的问题,进行了在碳钢和不锈钢之间加入纯铁层的不锈钢/碳钢真空热轧试验研究。测量了不同压下量下复合板的结合强度,并对轧后的复合板进行了金相组织观察和扫描电镜元素分布的分析。试验结果表明,加入纯铁中间层时,纯铁和碳钢容易达到良好的冶金结合,同时纯铁中间层的加入可以阻碍碳钢中的碳元素向复合界面处扩散,减少了碳铬化合物形成,有利于界面结合强度的提高。     

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% 。     

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。     

不锈钢/碳钢复合板平整轧制过程板形翘曲行为

 针对不锈钢/碳钢复合板在平整轧制过程中极易出现不均匀延伸并导致板形翘曲的行为,建立了不锈钢/碳钢复合板平整轧制过程的有限元数值模拟模型,对已实现工业化批量生产的不锈钢/碳钢复合板平整轧制过程的不均匀变形行为及其可能导致的板形翘曲缺陷进行数值模拟研究。在此基础上,对比分析了均质板、非对称不锈钢/碳钢复合板以及对称不锈钢/碳钢/不锈钢复合板平整轧制过程板形的遗传与演变规律,发现仅非对称不锈钢/碳钢复合板在平整轧制过程中极易产生板形翘曲缺陷,同时对比分析了平整和常规轧制对非对称不锈钢/碳钢复合板轧后翘曲缺陷的影响。揭示了不锈钢/碳钢复合板厚向分层特征以及复合板尺寸参数、平整工艺和平整机设备参数等对其板形翘曲缺陷的影响规律,研究表明,对复合板尺寸参数而言,平整过后翘曲高度与厚度比呈正比。对于平整工艺而言,当等张力平整轧制时,平整过后翘曲高度与张力呈正比;当不等张力平整轧制时,前张力的变化对平整过后翘曲缺陷的影响较大;同时平整过后翘曲高度与轧辊和碳钢层表面摩擦因数呈反比。对平整设备参数而言,平整过后翘曲高度与碳钢层表面接触的轧辊辊径、入口侧防皱辊抬起高度以及不锈钢层表面接触轧辊偏向入口侧的距离均呈正比关系。最后,采用轧制试验对数值模拟结果进行了验证,证明了复合板平整轧制模型的准确性。基于上述研究结果,提出了相应的工艺对策,为金属复合板平整轧制过程的板形翘曲控制提供了理论依据。     

冷轧不锈钢-碳钢复合板弯曲裂纹的分析

通过“爆炸+轧制”法生产的0.80～1.20mm的304不锈钢碳钢(Q235A,08Al)304不锈钢复合板的厚度比例为1∶10∶1,该板在建筑门窗幕墙和日用炊具领域有广泛应用前景。冷弯试样产生裂纹的分析结果表明,基板含碳量高的Q235A钢(0.16%C)比基板含碳量低的08Al钢(0.06%C)出现裂纹的几率大,并且钢中夹杂物、钢的晶粒度和热处理工艺均影响冷轧复合板的弯曲性能。通过选择08Al钢为基层板,控制1050℃热处理工艺,使晶粒度级别≤8级,可明显改善冷轧复合钢板的弯曲性能。     

SUS304+Q235B复合板卷冷轧工艺技术研究

以SUS304+Q235B热轧复合板卷为试验材料,利用单机架冷轧可逆轧机生产线,对SUS304+Q235B复合板卷进行了冷轧轧制工艺研究,分析了SUS304+Q235B复合卷冷轧变形规律及冷轧工艺控制技术,探讨了SUS304+Q235B复合板冷轧工艺参数,制定出一套适合生产实际的工艺方案。结果表明:单机架冷轧机组生产的SUS304+Q235B复合板界面结合良好,厚度尺寸和力学性能满足用户使用要求。     

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。     

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...     

爆破不锈钢复合板界面组织和性能分析及应用

研究了普碳钢和不锈钢爆破成型的工艺和组织、性能，结果表明，不锈钢复合板界面呈波纹原子状结合，形成约30μm宽的亚微米级的超细晶粒带，具有高的结合强度，热处理后界面存在碳的扩散，结合区爆破态的硬度高于热处理态。用此工艺生产的不锈钢复合板材料成本低，综合性能好。     

涟钢CSP冷轧基板强度控制研究

CSP(Compact Strip Production)生产的钢卷必须适当降低强度,才能适应冷轧生产的要求,降低强度的前提是不影响冷轧产品的性能.研究和生产实践表明:控制钢中[C]、[Si]、[Mn]、[P]、[S]、[Als]、[B]、[O]和[N]在合适的范围,能够降低冷轧基板的屈服强度;合适的铸坯出炉温度、终轧温度和卷取温度以及控制轧制压下量,控制机架间水阀开度,手动关闭或开启集水管水阀能够降低冷轧基板屈服强度.通过这些措施,涟钢冷轧基板屈服强度得到了有效控制,能够满足冷轧批量生产的要求.     

冷轧压下率对含磷钢性能影响的研究

阐述了含磷钢不同的冷轧压下率对其性能的影响。试验结果表明，当压下率在７０％左右时，有较好的综合性能，故最佳冷轧压下率的变化范围确定为６５％～７５％。     

薄板坯连铸连轧流程Fe-3％Si钢冷轧板织构

在实验室按照薄板坯连铸连轧工艺流程试制了Fe-3％Si硅钢热轧板,按照四种冷轧变形制度将热轧板冷轧后采用X射线衍射方法观察了织构分布,分析了14／16层、H／8层、H／4层、H／2层的取向密度变化,研究了热轧和冷轧过程的织构演变规律。试验研究结果为开发薄板坯连铸连轧短流程生产电工钢技术提供理论依据和参考数据。     

冷镦钢SWRCH35K的控轧控冷工艺

介绍了控轧控冷参数是影响冷镦钢SERCH35K金相组织和机械性能的重要因素．提出了确定该钢种控轧控冷工艺的具体参数。     

低合金特厚钢板轧制复合试验

为满足低合金钢板大单重、特厚规格的市场需求,依托轧制复合工艺开展采用复合连铸板坯生产特厚钢板的试验研究,通过对连铸板坯进行复合组坯及轧制获得特厚钢板。综合试验和分析结果表明,采用轧制复合工艺生产的特厚钢板结合界面复合良好,结合界面区域晶粒发生了充分的再结晶,实现了原子层级的冶金结合;z向(厚度方向)拉伸性能满足Z35要求,局部断面收缩率因结合界面微区存在的带状分布氧化物而偏低。     

镍—不锈钢爆炸复合板的轧制

本文介绍了镍—不锈钢爆炸复合板的轧制过程和检验结果。指出,用本文提供的工艺参数,可获得良好组织、性能、一定面积和小厚度的复合板。统计表明,轧制后,镍和不锈钢层的厚度比基本不变。检验表明,该轧制态复合板主要力学性能与对应状态下不锈钢的相当。实践证明,爆炸焊接与轧制的联合是制造大面积复合板、提高生产效率和获取更多经济效益的必经之路,也是研究爆炸焊接理论和实践的重要依据。     

邯钢冷轧冲压洁净钢生产实践

介绍了邯钢三炼钢厂在冷轧冲压洁净钢冶炼工艺中,对化学成分的控制方面所采取的措施,取得了较好效果.     

轧制对水韧高锰钢组织和性能的影响

利用常规轧制设备,采用冷轧的方法,对铸态水韧处理的高锰钢进行可控轧制处理,试验结果表明,轧制工艺对水韧高锰钢的金相组织和力学性能有显著影响,随轧制形变量的增加,奥氏体高锰钢组织内部出现高密度的形变孪晶,加工硬化性能明显,抗磨损性能提高.     

低合金特厚钢板轧制复合试验

为满足低合金钢板大单重、特厚规格的市场需求,依托轧制复合工艺开展采用复合连铸板坯生产特厚钢板的试验研究,通过对连铸板坯进行复合组坯及轧制获得特厚钢板。综合试验和分析结果表明,采用轧制复合工艺生产的特厚钢板结合界面复合良好,结合界面区域晶粒发生了充分的再结晶,实现了原子层级的冶金结合;z向(厚度方向)拉伸性能满足 Z35 要求,局部断面收缩率因结合界面微区存在的带状分布氧化物而偏低。     

1250热轧带钢冷轧基料“起皮”缺陷成因探究

针对德龙公司1 250生产线带钢冷轧基料表面大规模出现的"起皮"缺陷问题,研究了冷轧基料边部缺陷的宏观和微观特征,通过对冷轧基料和后续冷轧薄宽带钢缺陷组织金相观察、电镜和能谱分析,确定了带钢边部"起皮"的根本原因。在炼钢连铸环节,通过减少连铸过程中的水口总吹氩量,改变中间包水口插入深度等措施,"起皮"缺陷发生概率由7.2%降到1%以下。