不锈钢/碳钢双金属复合板开裂过程研究

对不锈钢/碳钢冶金复合板开裂过程进行了分析,找到了复合板冶金结合中的薄弱组织,并对该组织进行了化学成分分析,对瞬间液相复合工艺进行改进,提高了双金属复合板的冶金结合强度。

SUS430/Q355/SUS430不锈钢-碳钢复合板非真空试制开发

利用松下YC-400TX电焊机、Φ450 mm热轧实验机组等设备试制开发SUS430/Q355/SUS430不锈钢-碳钢非真空复合钢板,并对其进行了宏观低倍、微观金相组织、复合处元素扩散以及力学性能等检测分析。结果表明:SUS430/Q355/SUS430非真空热轧复合钢板结合强度好,生产工艺合理,并对试制过程易出现的问题提出了改进措施。

电渣熔焊制备不锈钢/碳钢复合板的组织与性能研究

本文提出了一种利用电渣熔焊技术制备不锈钢/碳钢复合坯的新方法,所制备复合坯经1200℃、60%压下率轧制后,依次进行固溶、淬火和回火热处理,并对轧态及不同固溶温度热处理后试样进行界面组织、元素过渡、耐蚀性及剪切性能测试。结果表明,热处理试样不锈钢侧主要为奥氏体,还伴随有少量铁素体组织,部分针状铁素体开始球化,这使得晶间腐蚀和晶粒内部点蚀现象得到缓解;碳钢侧则主要为回火索氏体和贝氏体组织,相较于轧态组织有所改善。此外,热处理促进了界面处C、Cr扩散,减少了其偏聚现象,然而由于热处理促进了C的扩散,试样的耐蚀性相比轧态有所降低。所有试样的界面剪切强度均大于320 MPa,其中990℃下固溶处理后试样剪切强度最大,达到439 MPa,充分表明双金属界面结合情况良好。

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。

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2.5～3min。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342.6MPa。

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.

不锈钢—碳钢单、双面复合板的爆炸焊接及性能研究

研究了不锈钢———碳钢单面、双面复合板爆炸焊接质量 ,结合界面的微观结构 ,剪切强度及耐蚀性能 .结果表明 ,单、双面不锈钢———低碳钢爆炸焊接复合板的结合界面均为波状结构 ,结合面两侧存在一定组织变形 ,近界面处为角结晶组织 ,稍远处为拉伸变形后的纤维状组织 .结合界面碳钢一侧过渡区存在增碳区 ,不锈钢一侧有一个脱碳层 .双面复合界面的结合过渡区约为单面的 1.5倍宽 ,脱碳区也接近单面的 1.5倍 .采用切割爆炸焊接法有利于改善不锈钢———低碳钢复合板的边缘焊合 .在同一基板上进行双面不锈钢复合时 ,第一面复合界面的剪切强度比第二面复合界面的差 .无论是单面 ,还是双面复合板 ,其界面结面强度均由起爆端向末端逐渐降低 .

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。

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─碳钢大厚复合板坯的爆炸焊接和轧制

介绍了不锈钢─碳钢大厚复合板坯的爆炸焊接和热、冷轧工艺，及其在不同状态下的成分、组织和性能。探讨了爆炸焊接和爆炸复合材料轧制的机理。叙述了这种复合材料的用途。

高频感应加热钎焊工艺制备碳钢/不锈钢复合板接头的显微组织

采用高频感应钎焊技术制备碳钢/不锈钢复合板,并对不同钎焊温度下钎焊接头的显微组织进行了分析。结果表明:以H62黄铜箔为钎料制备出的碳钢/不锈钢复合板,在910～950℃下都形成了冶金结合界面;在该界面存在元素扩散现象,并有岛状物形成,该岛状物优先在碳钢/黄铜界面形成,随着钎焊过程的进行向黄铜钎料层中生长,直至贯穿整个钎料层;其具有镍-铬-铁相结构,是碳钢、不锈钢和钎料相互扩散并发生反应的产物。

不锈钢/碳钢复合板带张力冷轧时极限压下量确定

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,界面结合强度的分析给定以及确定成卷可逆带张力冷轧时的最大道次压下量值。

不锈钢-碳钢复合板多道次小变形轧制温度场的数值模拟

基于弹塑性热力耦合有限元法研究了72 mm Q235钢基板和14 mm 304不锈钢复板11道次变形至12 mm复合板的热轧过程,并应用有限元MARC软件二次开发技术建立了温度场模型。模拟结果表明,变形区内,复合板表面温度持续下降,界面温度略有升高;变形区外,表面温度有所回升;随轧制过程进行,轧件高度方向温度梯度逐渐减小;界面处温度呈“S”形,变形区温度变化显著,且随轧制速度提高,升温明显。

通过焊接与轧制制备的不锈钢/碳钢复合板的组织与性能

采用焊接与轧制技术制备不锈钢/碳钢复合板,并对其微观组织、力学性能及退火对复合板的力学性能影响进行了分析。结果表明:不锈钢侧为奥氏体,晶粒细小,碳钢侧为铁素体和少量的珠光体组织;钎缝是由富铜相及其周围的富银相固溶体和黑色富铜相与相间的白色富银针状相组成的共晶组织。复合板的抗拉强度高于基材钢板;退火后,复合板的抗拉、抗弯强度及其整体硬度值明显下降,而冲击吸收能量、剪切强度有所提高。

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。

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。

2205双相不锈钢-低碳钢爆炸复合板的热处理

2205双相不锈钢（00Cr22Ni5Mo3N）是一种典型的含氮、超低碳、铁素体．奥氏体双相不锈钢，通过正确控制各合金元素比例和热处理工艺使其固溶组织中铁素体相和奥氏体相各约占50％，从而将奥氏体不锈钢所具有的优良韧性和焊接性，与铁素体不锈钢所具有的较高强度和耐氯化物应力腐蚀性能结合在一起，使双相不锈钢兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点。

扩散复合不锈钢/碳钢双金属管界面组织与性能

对不锈钢内管和20钢外管进行表面清理、套装拉拔、端头密封,然后在内管中气体压力作用下在1050℃进行扩散退火.用扫描电镜观察了界面形貌、界面附近的组织,测定了界面显微硬度和剪切强度.结果得到,内压扩散复合法可使内外管界面实现冶金结合,其剪切强度可达400MPa以上.

不锈钢－碳钢爆炸复合板结合区的电子探针研究

不锈钢－碳钢爆炸复合板在化工和压力容器中作为耐蚀结构材料，在我国已有大量应用．该复合板结合区微观特征的研究不多．本文对这种复合板结合区的成分和组织进行了电子探针研究．结果显示，该复合板的结合区中存在着金属强烈的塑性变形、熔化和原子间的相互扩散等冶金过程．爆炸复合材料的冶金结合就是由这些冶金过程形成的．

非对称热轧单面不锈钢-碳钢复合板生产工艺研究

采用"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%。