不銹鋼-低合金鋼復(fù)合成形多尺度耦合模擬與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、熱軋不銹鋼復(fù)合板是將不銹鋼復(fù)材和低合金鋼基材進(jìn)行疊加，在熱和力的作用下產(chǎn)生固相結(jié)合的一種層狀復(fù)合材料。其使用可以減少貴重金屬的消耗，大幅度降低設(shè)備制造成本，被應(yīng)用到諸多領(lǐng)域。不銹鋼復(fù)合板的界面結(jié)合質(zhì)量是評(píng)價(jià)其性能的關(guān)鍵指標(biāo)，合理軋制參數(shù)的設(shè)定對(duì)復(fù)合板的界面結(jié)合質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響。本文以獲得高品質(zhì)真空熱軋316L/Q345R不銹鋼復(fù)合板為目的，采用數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的手段，對(duì)復(fù)合板界面結(jié)合特性進(jìn)行深入研究：
　　應(yīng)用物理模

2、擬實(shí)驗(yàn)方法獲得316L和Q345R的真實(shí)應(yīng)力-應(yīng)變曲線和熱物性參數(shù)，利用DEFORM-3D軟件建立不銹鋼復(fù)合板宏觀尺度和介觀尺度仿真模型，設(shè)定不同的軋制參數(shù)進(jìn)行復(fù)合板多尺度耦合模擬，按界面結(jié)合條件進(jìn)行復(fù)合板結(jié)合狀態(tài)判定，結(jié)合對(duì)基層晶粒的大小及分布狀況分析，制定較為合理的熱軋成形參數(shù)。
　　利用數(shù)值模擬技術(shù)對(duì)不銹鋼復(fù)合板七道次熱軋過程進(jìn)行仿真，得到基層、復(fù)層以及界面處的溫度分布狀況；分析各道次軋制殘余應(yīng)力變化規(guī)律，并對(duì)軋后基層和復(fù)層

3、界面處的殘余應(yīng)力分布進(jìn)行了研究；此外，本文對(duì)七道次軋制過程中應(yīng)力-應(yīng)變場(chǎng)分布和軋制力分布規(guī)律進(jìn)行了研究。
　　利用對(duì)稱組坯技術(shù)制備不銹鋼復(fù)合板真空熱軋坯料，基于數(shù)值分析結(jié)果進(jìn)行復(fù)合板真空熱軋實(shí)驗(yàn)。采用金相顯微鏡和能譜儀觀察基層、復(fù)層、界面組織形貌及界面夾雜物、氧化物成分，并進(jìn)行界面元素?cái)U(kuò)散分析；用維氏硬度計(jì)測(cè)量界面附近硬度，繪制硬度變化曲線；進(jìn)行剪切、彎曲、拉伸等實(shí)驗(yàn)，測(cè)定不銹鋼復(fù)合板的基本力學(xué)性能，進(jìn)而驗(yàn)證數(shù)值模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性。