Fatigue Response of Cold-Rolled Type-304 Stainless Steel Foil

This study presents the fatigue response of 304 stainless steel foil, cold-rolled to a thickness of 3.2 μm with 87 percent cold work at orientations of 0, 45, and 90 degrees to the direction of rolling. Fatigue specimens were fabricated by laminating a supportive layer of 20-μm polyimide film to one side of the foil and patterning 242 crack initiation features by photolithographic process. Progression of fatigue damage was determined through electrical resistance measurement. The fatigue response was demonstrated to be largely affected by anisotropy existing between the rolling direction and the off-axis orientations. Fatigue cracks that traveled in a direction parallel to the elongated grains (cyclic loads applied at 90-degree orientation to foil rolling direction) had the most fatigue response (undesirable characteristic). The construction of the specimens with thin foil supported by a film backing contributed to high fatigue threshold.

黄铜与304不锈钢的电阻软钎焊封装工艺

针对某热量表的温度传感器中由于尼龙成分的存在导致其构成材料黄铜和304不锈钢不能在高温下焊接的问题,采用电阻软钎焊的低温连接方法进行焊接试验,以实现密封连接效果.结果表明,在0.3 MPa的焊接压力下,当焊接电流设定为26 kA时,以双层Sn-Pb箔片为钎料的焊件进行的试验效果良好,达到了可靠的连接,且黄铜中心尼龙成分未受到焊接温度的影响而损坏.在扫描电镜下观察到钎料与不锈钢和黄铜均发生了表面扩散.将焊接后的样品置于水中进行密封性试验,结果显示焊缝区域实现了可靠地连接,达到了密封防水效果.

基于CPRVE模型的304不锈钢极薄箔材参数标定

基于晶体塑性有限元方法(CPFEM)结合形状因子与临界距离控制生成的三维晶体塑性代表体积单元(CPRVE)模型,模拟了304不锈钢极薄箔材的单轴拉伸过程。将代表性体积单元(RVE)模型的单轴拉伸结果与拉伸实验结果进行匹配,标定了304不锈钢极薄箔材的晶体塑性参数,分析了晶粒个数和晶粒内单元数对RVE模型的影响。结果表明,包含512个随机取向的晶粒,每个晶粒内约有125个单元的RVE模型可以准确地体现304不锈钢极薄箔材的宏观力学性能。使用标定的晶体塑性参数模拟单轴拉伸应变为0.54时的织构演化,模拟结果与EBSD测得的织构演化结果相吻合,证明了标定的晶体塑性参数的准确性。

张力作用下304不锈钢箔材的轧制变形模拟

为了分析张力对304不锈钢箔材轧制过程中微观塑性变形行为的影响,通过率相关的晶体塑性有限元方法和Voronoi多晶体模型,模拟了304不锈钢箔材的轧制变形过程,得到了介观尺度上304不锈钢箔材不均匀变形和滑移系的运动状态。结果表明,增大张力可以有效促进不锈钢箔材的塑性变形,明显降低所需的轧制力,减少轧制变形区内与上下轧辊相接触的晶界个数,同时,各位置处的剪切变形量随张力的增大略有减小。在相同张力作用下,由于晶粒形貌和取向的差异,晶界处和晶粒内的接触位置都可能是接触压力和摩擦应力最大的位置;受相邻晶粒协调作用的影响,各晶粒的变形量不同,微观应力应变分布存在集中区域;轧辊对表层晶粒和内部晶粒的滑移约束不同,造成表层晶粒和内部晶粒启动滑移系的种类以及滑移状态的差异。

微米级厚度金属箔杯突成形极限研究

304不锈钢应用在某些精密零件上时往往需要将材料超薄化处理,因此研究超薄304不锈钢金属箔的成形性能十分有意义。以微米级厚度的304不锈钢金属箔为研究材料,研究摩擦因数、厚度异向系数及压边力对30、60、100μm这3种厚度试件的成形性能的影响。通过拉伸试验获取3种不同厚度试件的力学参数,再将所获得的力学参数输入LS-DYNA有限元软件进行仿真,用杯突试验验证仿真结果,两者具有一致性。通过有限元仿真研究试件成形性能的影响因素,结果表明摩擦因数越小、厚度异向系数越大,在一定范围内压边力越小试件成形性能越好。最后采用光刻法对超薄金属箔材料进行网格印制,并以60μm厚度的试件为例绘制成形极限图。