不銹鋼-低合金鋼復合成形多尺度耦合模擬與實驗研究.pdf

1、熱軋不銹鋼復合板是將不銹鋼復材和低合金鋼基材進行疊加，在熱和力的作用下產(chǎn)生固相結合的一種層狀復合材料。其使用可以減少貴重金屬的消耗，大幅度降低設備制造成本，被應用到諸多領域。不銹鋼復合板的界面結合質量是評價其性能的關鍵指標，合理軋制參數(shù)的設定對復合板的界面結合質量有著至關重要的影響。本文以獲得高品質真空熱軋316L/Q345R不銹鋼復合板為目的，采用數(shù)值模擬與實驗研究相結合的手段，對復合板界面結合特性進行深入研究：
　　應用物理模

2、擬實驗方法獲得316L和Q345R的真實應力-應變曲線和熱物性參數(shù)，利用DEFORM-3D軟件建立不銹鋼復合板宏觀尺度和介觀尺度仿真模型，設定不同的軋制參數(shù)進行復合板多尺度耦合模擬，按界面結合條件進行復合板結合狀態(tài)判定，結合對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)值模擬技術對不銹鋼復合板七道次熱軋過程進行仿真，得到基層、復層以及界面處的溫度分布狀況；分析各道次軋制殘余應力變化規(guī)律，并對軋后基層和復層

3、界面處的殘余應力分布進行了研究；此外，本文對七道次軋制過程中應力-應變場分布和軋制力分布規(guī)律進行了研究。
　　利用對稱組坯技術制備不銹鋼復合板真空熱軋坯料，基于數(shù)值分析結果進行復合板真空熱軋實驗。采用金相顯微鏡和能譜儀觀察基層、復層、界面組織形貌及界面夾雜物、氧化物成分，并進行界面元素擴散分析；用維氏硬度計測量界面附近硬度，繪制硬度變化曲線；進行剪切、彎曲、拉伸等實驗，測定不銹鋼復合板的基本力學性能，進而驗證數(shù)值模擬結果的準確性。