轧制铜覆层钢板的成形性研究

《轧制铜覆层钢板的成形性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：TG304密级：公开UDC：620编号：201431804005河北工业大学硕士学位论文轧制铜覆层钢板的成形性研究论文作者：魏剑云学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士领域名称：材料工程指导教师：殷福星职称：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofMaterialsEngineeringRESEARCHONTHEFORMABILITYOFROLLEDCOPPERCLADSTEELPLATEbyWeijiany

2、unSupervisor:Prof.YinFuxingMay2017摘要铜覆层钢板兼具基层钢板高的强度、硬度、良好的焊接性和铜覆层优良的导电性和耐腐蚀性，在汽车、制冷、武器和建筑等领域有广泛的应用前景。用铜覆层钢板代替铜制品，可减少铜资源的消耗，极大地降低材料成本和工程造价。传统铜覆层钢板一般由电镀法、爆炸法和轧制法三种方式获得，但前两种方法会造成环境污染和极大的噪声。为了顺应绿色环保的生产模式，本文深入研究轧制铜覆层钢板的力学行为和成形性能，为其工业化生产和市场应用奠定理论基础和实验支撑。以经过冷轧复合-扩散退火-冷

3、精轧方法制备的铜覆层钢板为研究对象，深入研究其各向异性和成形性能，并通过550oC~800oC退火处理，从而达到调控界面结合强度，改善加工性和成形性的目的。本文采用金相、扫描电镜、电子探针等分析方法对铜覆层钢板显微组织、界面特征和元素分布进行观察，利用万能试验机系统研究铜覆层钢板的拉伸和反复弯曲性能，并通过杯突试验深入研究其成形性能，结果表明：退火过程中，铜层中的铜原子和钢层中的铁原子发生互扩散行为，界面处生成Fe-Cu固溶体层。随着退火温度的升高和保温时间的延长，扩散层厚度逐渐增加，其中受保温时间的影响尤其明显。然而

4、保温时间过长，界面处会聚集大量氧元素，易于形成氧化物和空洞，对板材的力学性能产生不利影响。同时，随着退火温度的升高，钢层中铁素体晶粒明显长大，屈服强度和抗拉强度逐渐降低。退火温度为600oC时，随着保温时间的延长，强度变化并不明显。铜覆层钢板的力学性能呈现明显的各向异性，其中45o强度最高，90o塑性最好，退火处理可以提高板材应变硬化指数，改善加工性和成形性。铜覆层钢板的强度略低于单层钢板，然而塑性有了很大的提升。在650oC~800oC退火处理对比发现，铜覆层的存在会令复合板材的强度和塑性产生更为严重的各向异性。与原

5、始铜覆层钢板相比，随着退火温度的逐渐升高，复合板材的断后伸长率、弯曲次数和杯突值都呈先升高后降低的趋势。其中在600oC时都可获得最大值，此时复合板材的塑性和成形性能最佳。关键词：轧制铜覆层钢板界面组织力学性能各向异性成形性能IABSTRACTCoppercladsteelplatehasawiderangeofapplicationsinthefieldsofautomotive,refrigeration,weaponsandbuildingdecorationforcombiningthehighconducti

6、vityandcorrosionresistanceofcopperwiththehighstrength,hardnessandremarkableweldabilityofsteel.Substitutingcopperproductswithcoppercladsteelplatescanreducetheconsumptionofcopperresources,makingthematerialandprojectcostdropgreatly.Coppercladsteelplateisgenerallyfa

7、bricatedbyelectroplating,explosionandrollingmethods,buttheformertwomethodscancauseenvironmentalandnoisepollution.Inordertocomplywiththegreenproductionmode,researchonthemechanicalbehaviorandformabilityofrolledcoppercladsteelplatewasdeeplycarriedout,providingtheor

8、eticalfoundationsandexperimentalsupportsforitsindustrialproductionandmarketapplication.Inthispaper,coppercladsteelplatewasselectedastheresearchmaterial,whichwasfabric