双金属复合材料冷轧变形行为及结合强度的研究

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1、武汉科技大学硕士学位论文双金属复合材料冷轧变形行为及结合强度的研究姓名：田德旺申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：应保胜20060307武汉科技大学硕士学位论文第1页摘要随着现代科学技术的发展，对材料提出了更高的要求。单一的金属材料已不能适应发展的需要。利用复合技术将不同特性的物质材料结合在一起而制成的复合材料具备各单层材料的综合性能，可以满足市场需求，同时能达到节能、降低成本、发挥最佳经济效益等综合目的，因而在航空、化工、汽车、原子能等工业领域中得到广泛应用。然而冷轧复合是一项非常复杂的技术，因此对复合机理进行研究非常必要。本论文采用

2、Avitzur上限法建立了双金属冷轧复合的塑性变形模型，分析了速度场、轧制力、轧制功耗及厚比分配等变形行为，并建立了相关求解公式。以不锈钢和铝作为试验原料，用冷轧的方法实现不锈钢／铝双金属复合板的复合，通过试验验证了模型的正确性，并在此基础上分析了复合轧制的厚比分配及工艺因素对结合强度的影响等问题。轧制过程中，软金属的厚比不断变小，但趋势越来越慢。当轧制不满足力平衡方程时，轧件会在出口处发生弯曲。而增加软金属的压下率或者提高双金属板内表面间的摩擦都能提高厚比分配预测的精度及较少轧件出口处的弯曲。对复合工艺及结合机理进行了研究，发现轧制前金属的表面

3、处理方式、轧制的压下率及退火温度等都对结合强度有影响。对不锈钢用交叉打磨代替单向打磨，对铝用蚀洗代替打磨都能提高复合板的结合强度；增大总压下率也能提高结合强度；同时，选择合适的退火温度也能提高结合强度。试验表明，结合强度随着退火温度的升高先增大后减小，退火温度为420"C左右时能取得最好的结合强度。关键词：金属基复合材料，变形行为，结合强度，冷轧复合第1I页武汉科技大学硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofthemodemscienceandtechnology,ahigherrequesthasbeensettot

4、hemetalmaterial，andthesinglemetalmaterialhasnotbeenabletomeettheneedtodevelopment．ThematerialwhichisbondwimdifferentkindsofmaterialsbyusingthecompoundcoldrollingtechnologyCanachievetherequest．Thecompoundmaterialshavevariouscapabilityofeversingle-layermaterial．Itcansatisfythem

5、arketdemand,achievetheenergyconservation,reducethecost,displaybesteconomicefficiency,thusit’Sbeingusedextensivelyinindustrydomainsuchastheaviation,chemicalindustry,automobile．atomicenergyandSOon．Howeverthecoldrollingbondingisacomplextechnology,thereforetheresearchofthebonding

6、mechanismisextremelyessential．AmathematicalmodelforcoldrollingofbimetalstriphasbeenestablishedusingtheAvitzurupperboundtheoremtoinvestigatetheplasticdeformationbehaviorofthestrip．Notonlythevelocityfield，powerofdeformationandrollingforce，butalsothethicknessratiooftherolledprod

7、ucthavebeenanalyzed,andequationsareavailableforcalculatethoserelevantpara_meters．Experimentationusingthecoldrollingbimetalstripofthestainlesssteelandthealuminumprovedthevalidityofthemodel，andtheinfluencingfactorsaboutthethicknessratioandthebondingstrengthhavebeeninvestigatedb

8、asedonthismodel．Theresearchindicatedthat，intherollingprocess，thethic