不锈钢铝不锈钢轧制复合工艺及理论研究

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1、东北大学硕士学位论文摘要本文采用轧制的方法实现不锈钢／铝／不锈钢三层复合板的复合，研究了轧制温度、变形量以及轧后退火工艺对复合板界面结合强度、界面结构以及复合板的力学性能和成形性能的影响规律，探讨了界面结合机理。实验结果表明：随着轧制温度的升高，复合板的界面结合强度先升高后下降，随压下率的增加，复合板的结合强度升高，但当压下率约大于35％时，不锈钢层出现不同程度的破裂。综合考虑复合板的界面结合强度和表面质量，确定的合理轧制复合工艺参数为：加热温度控制在410～430。c、压下率控制在20～24％，在此工艺条件下，复合板结合强度可以达到70MPa；抗拉强度为405MP

2、a；延伸为38％；复合板杯突值大于]2mm；成形性能良好，试样表面光滑，无制耳现象，没有明显褶皱，未出现分层。轧后适当的扩散退火可进一步提高复合板的界面结合强度，但不明显，扩散退火温度过高或者时间过长则会在界面处产生脆性化合物层，降低界面结合强度。因此在实际生产中，轧制复合后可不进行退火处理。轧制压下率、轧制温度对铝层和不锈钢层的变形分配均有影响，随轧制压下率的增加，铝层和不锈钢层的变形程度均增大，但铝层的变形远大于不锈钢层的变形；随轧制温度的升高，铝层的交形程度增加，不锈钢层的变形程度减小。当轧制复合时的压下率Q4％时，不锈钢的变形程度小于6％。SEM和EPMA研

3、究表明，裂口机制和嵌合作用机制均有发生，但并不是导致复合板结合强度高的主要原因，热作用机制的启动和发育以及扩散作用的发生才是界面结合强度高的主要原因。关键词：不锈钢；铝；复合板；轧制复合；复合机理；结合强度：界面．II—东北大学硕士学位论文AbstractStainless／aluminum／stainlesscladstripwasproducedbyrollcladding。Theeffeclofrollingtemperature，passreduction，andthesubsequentannealingprocessontheinterfacialbon

4、dingstrengthandstructureaswellasthemechanicalpropertiesandprocesspropertieswereresearched．Thebondingmechanismwasdiscussed．Itisshownthatthebondingstrengthincreasesfirstthendecreaseswiththeincreaseinrollingtemperature．Withtheincreaseinpassreductionthebondingstrengthincrease，butthestainle

5、sslayeriscrackedwhenthepassreductionisgreaterthan35％．Theoptimalrollcladdingparametersaredeterminedas：rollingtemperatureis410--430。C，passreductionis20·24％．Atsuchconditions，theinterfacialbondingstrengthis70MPa,ultimatetensilestrengthis405MPa,elongationis38％，andEfichsennumberisgreaterthan

6、12mm．Theprocesspropertiesofthecladstripisgood．AppropriatesubsequentannealingCanimprovebondingstrengthtosomeextent，butbridlecompoundformsiftheannealingtemperatureistoohighortheannealingtimeistoolong．Thussubsequentannealingmaybeomittedintheactualproduction．Roilingtemperatureandpassreduct

7、ionhaveeffectonthedeformationamountofeachcomponentlayer．Withtheincreaseinpassreductionthedeformationamountofbothaluminumandstainlesslayerincreases，butthedeformationamountofalmninumlayerismuchgreaterthanthatofstainlesslayer．Withtheincreaseinrollingtemperaturethedeformationamountofalum