真空熱軋316L/EH40復(fù)合板界面微觀組織及力學(xué)性能研究
發(fā)布時間:2023-11-17 18:59
EH40低合金鋼具有高強(qiáng)度、高韌性的特點(diǎn),成本較低,316L不銹鋼具有優(yōu)良的耐腐蝕性能,但價格相對較高。316L/EH40復(fù)合板具有優(yōu)良的綜合性能,用作極地航行的艦船用鋼,不僅可以適應(yīng)極地海洋環(huán)境,還可以大幅降低成本。本文系統(tǒng)研究316L/EH40復(fù)合板在不同軋制工藝參數(shù)下組織與性能的特點(diǎn),對比分析軋制工藝參數(shù)對板材內(nèi)部微觀組織結(jié)構(gòu)演變的影響,對選定工藝參數(shù)下316L/EH40復(fù)合試件的抗拉強(qiáng)度進(jìn)行測試,并研究中間夾層對結(jié)合性能的影響。基于MARC有限元仿真軟件,建立熱軋復(fù)合的有限元模型,對316L/EH40復(fù)合板坯的熱軋過程進(jìn)行模擬,對摩擦系數(shù)、壓下率、軋制溫度三種不同軋制工藝參數(shù)下的復(fù)合過程進(jìn)行模擬,分析不同參數(shù)下沿厚度方向應(yīng)力—應(yīng)變、殘余應(yīng)力的分布情況,并對復(fù)合質(zhì)量進(jìn)行評估,為后續(xù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計及工藝參數(shù)的選擇提供參考。采用Gleeble-3800熱壓縮實(shí)驗(yàn)機(jī)模擬316L/EH40不銹鋼復(fù)合板的真空熱軋過程,得到不同粗糙度、軋制壓下率、軋制溫度實(shí)驗(yàn)條件下復(fù)合的試件。給出顯微硬度測試、金相組織觀察、能譜分析的實(shí)驗(yàn)方案;針對復(fù)合試件壓縮時的偏斜問題,運(yùn)用有限元試錯法找到偏斜的原因,并提出解...
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及研究目的和意義
1.2 復(fù)合板發(fā)展概況及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 不銹鋼復(fù)合板生產(chǎn)工藝概述
1.2.2 模擬軋制復(fù)合板研究現(xiàn)狀
1.2.3 復(fù)合板組織性能研究現(xiàn)狀
1.3 復(fù)合板界面結(jié)合性能研究現(xiàn)狀
1.4 課題研究內(nèi)容及方法
第2章 不同軋制工藝參數(shù)下熱軋復(fù)合的仿真研究
2.1 有限元模型的建立
2.2 摩擦系數(shù)對熱軋復(fù)合的影響
2.2.1 摩擦系數(shù)對界面復(fù)合的影響
2.2.2 摩擦系數(shù)對界面殘余應(yīng)力的影響
2.3 壓下率對熱軋復(fù)合的影響
2.3.1 壓下率對界面垂直主應(yīng)力的影響
2.3.2 壓下率對金屬塑性應(yīng)變的影響
2.4 溫度對熱軋復(fù)合的影響
2.4.1 軋制過程溫度變化
2.4.2 溫度對界面殘余應(yīng)力的影響
2.5 本章小結(jié)
第3章 316L/EH40 復(fù)合板熱壓縮實(shí)驗(yàn)研究
3.1 316L/EH40 復(fù)合板熱壓縮實(shí)驗(yàn)
3.1.1 熱壓縮實(shí)驗(yàn)試件的制備
3.1.2 熱壓縮實(shí)驗(yàn)工藝流程
3.2 316L/EH40 復(fù)合板微觀組織觀察實(shí)驗(yàn)
3.2.1 試件的制備
3.2.2 顯微硬度測試
3.2.3 金相組織觀察
3.2.4 能譜分析
3.3 316L/EH40 復(fù)合試件熱壓縮時的偏斜問題
3.3.1 三維有限元模型的建立
3.3.2 熱壓縮過程仿真分析與模型驗(yàn)證
3.3.3 偏斜現(xiàn)象仿真分析
3.3.4 解決方案與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
3.4 本章小結(jié)
第4章 熱軋316L/EH40 復(fù)合板界面演變的實(shí)驗(yàn)研究
4.1 表面粗糙度對不銹鋼復(fù)合板復(fù)合界面的影響
4.1.1 不同粗糙度下復(fù)合界面的微觀演變
4.1.2 不同粗糙度下復(fù)合界面的顯微硬度分析
4.2 軋制壓下率對不銹鋼復(fù)合板復(fù)合界面的影響
4.2.1 不同壓下率下復(fù)合界面的微觀演變
4.2.2 不同壓下率下復(fù)合界面的顯微硬度分析
4.3 軋制溫度對不銹鋼復(fù)合板復(fù)合界面的影響
4.3.1 不同軋制溫度下復(fù)合界面的微觀演變
4.3.2 不同軋制溫度下復(fù)合界面的顯微硬度分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 316L/EH40 復(fù)合板界面結(jié)合性能
5.1 316L/EH40 復(fù)合板真空熱壓縮實(shí)驗(yàn)
5.1.1 實(shí)驗(yàn)材料及方法
5.1.2 復(fù)合界面結(jié)合的力學(xué)性能
5.1.3 試件的斷口分析
5.2 中間夾層對復(fù)合板的影響
5.2.1 添加中間夾層后復(fù)合界面的微觀組織
5.2.2 添加中間夾層后復(fù)合界面的元素擴(kuò)散
5.2.3 添加中間夾層后復(fù)合界面的硬度值
5.2.4 添加中間夾層后復(fù)合界面的力學(xué)性能
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
本文編號:3864704
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及研究目的和意義
1.2 復(fù)合板發(fā)展概況及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 不銹鋼復(fù)合板生產(chǎn)工藝概述
1.2.2 模擬軋制復(fù)合板研究現(xiàn)狀
1.2.3 復(fù)合板組織性能研究現(xiàn)狀
1.3 復(fù)合板界面結(jié)合性能研究現(xiàn)狀
1.4 課題研究內(nèi)容及方法
第2章 不同軋制工藝參數(shù)下熱軋復(fù)合的仿真研究
2.1 有限元模型的建立
2.2 摩擦系數(shù)對熱軋復(fù)合的影響
2.2.1 摩擦系數(shù)對界面復(fù)合的影響
2.2.2 摩擦系數(shù)對界面殘余應(yīng)力的影響
2.3 壓下率對熱軋復(fù)合的影響
2.3.1 壓下率對界面垂直主應(yīng)力的影響
2.3.2 壓下率對金屬塑性應(yīng)變的影響
2.4 溫度對熱軋復(fù)合的影響
2.4.1 軋制過程溫度變化
2.4.2 溫度對界面殘余應(yīng)力的影響
2.5 本章小結(jié)
第3章 316L/EH40 復(fù)合板熱壓縮實(shí)驗(yàn)研究
3.1 316L/EH40 復(fù)合板熱壓縮實(shí)驗(yàn)
3.1.1 熱壓縮實(shí)驗(yàn)試件的制備
3.1.2 熱壓縮實(shí)驗(yàn)工藝流程
3.2 316L/EH40 復(fù)合板微觀組織觀察實(shí)驗(yàn)
3.2.1 試件的制備
3.2.2 顯微硬度測試
3.2.3 金相組織觀察
3.2.4 能譜分析
3.3 316L/EH40 復(fù)合試件熱壓縮時的偏斜問題
3.3.1 三維有限元模型的建立
3.3.2 熱壓縮過程仿真分析與模型驗(yàn)證
3.3.3 偏斜現(xiàn)象仿真分析
3.3.4 解決方案與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
3.4 本章小結(jié)
第4章 熱軋316L/EH40 復(fù)合板界面演變的實(shí)驗(yàn)研究
4.1 表面粗糙度對不銹鋼復(fù)合板復(fù)合界面的影響
4.1.1 不同粗糙度下復(fù)合界面的微觀演變
4.1.2 不同粗糙度下復(fù)合界面的顯微硬度分析
4.2 軋制壓下率對不銹鋼復(fù)合板復(fù)合界面的影響
4.2.1 不同壓下率下復(fù)合界面的微觀演變
4.2.2 不同壓下率下復(fù)合界面的顯微硬度分析
4.3 軋制溫度對不銹鋼復(fù)合板復(fù)合界面的影響
4.3.1 不同軋制溫度下復(fù)合界面的微觀演變
4.3.2 不同軋制溫度下復(fù)合界面的顯微硬度分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 316L/EH40 復(fù)合板界面結(jié)合性能
5.1 316L/EH40 復(fù)合板真空熱壓縮實(shí)驗(yàn)
5.1.1 實(shí)驗(yàn)材料及方法
5.1.2 復(fù)合界面結(jié)合的力學(xué)性能
5.1.3 試件的斷口分析
5.2 中間夾層對復(fù)合板的影響
5.2.1 添加中間夾層后復(fù)合界面的微觀組織
5.2.2 添加中間夾層后復(fù)合界面的元素擴(kuò)散
5.2.3 添加中間夾層后復(fù)合界面的硬度值
5.2.4 添加中間夾層后復(fù)合界面的力學(xué)性能
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
本文編號:3864704
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