【摘要】：不銹鋼復(fù)合材料產(chǎn)品同整體不銹鋼產(chǎn)品相比,由于具有顯著的經(jīng)濟(jì)性,得到各國(guó)學(xué)者青睞。目前,不銹鋼復(fù)合產(chǎn)品的研究主要集中在復(fù)合板材和復(fù)合鋼筋方面,對(duì)復(fù)合型鋼的研究仍是一片空白。角鋼作為型鋼的一種,廣泛用于生產(chǎn)生活中。本文采用不銹鋼管包覆鐵屑作為坯料,通過(guò)熱軋孔型法來(lái)制備復(fù)合角鋼,一方面可以回收利用鐵屑,另一方面可以作為整體不銹鋼角鋼的替代品,具有重大的經(jīng)濟(jì)意義和社會(huì)效益。本文首先針對(duì)圓柱狀組合坯料進(jìn)行了復(fù)合角鋼的孔型設(shè)計(jì),之后采用Marc2015軟件中的Shima模型對(duì)軋制過(guò)程進(jìn)行了有限元模擬,來(lái)驗(yàn)證孔型的合理性。分析了孔型的填充情況、軋件的形狀尺寸、兩金屬的復(fù)合情況及鐵屑的相對(duì)密度分布情況,為實(shí)驗(yàn)研究奠定了基礎(chǔ)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究,分析了各道次軋件斷面的形狀尺寸、鐵屑平均密度的變化以及成品角鋼鐵屑密度的均勻性,均與模擬結(jié)果相近。分析了各道次鐵屑內(nèi)部及兩金屬接觸面附近的金相組織和顯微硬度。結(jié)果證實(shí),在合適的軋制工藝條件下,以不銹鋼管包覆鐵屑作為坯料,利用孔型法軋制型鋼時(shí)變形的不均勻性,可成功軋制出符合目標(biāo)尺寸的角鋼,實(shí)現(xiàn)鐵屑密度的均勻化,鐵屑之間及鐵屑與不銹鋼之間可實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合。
【圖文】：

1.1 不銹鋼復(fù)合材料概述1.1.1 不銹鋼復(fù)合材料現(xiàn)狀不銹鋼生產(chǎn)是一個(gè)國(guó)家鋼鐵工業(yè)水平和國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的重要體現(xiàn)，由于其耐腐蝕性能好、力學(xué)性能優(yōu)良、外觀精美等特點(diǎn)導(dǎo)致需求量巨大，已成為當(dāng)今世界上應(yīng)用最廣泛的鋼材[1]。我國(guó)在進(jìn)入 21 世紀(jì)后，，不銹鋼產(chǎn)業(yè)得到高速增長(zhǎng)，成為世界第一不銹鋼生產(chǎn)大國(guó)。鉻和鎳是不銹鋼中的主要合金元素。鉻鎳不銹鋼性能優(yōu)越，但生產(chǎn)成本高、盈利空間波動(dòng)頻繁，制約著不銹鋼的生產(chǎn)發(fā)展。隨著社會(huì)的發(fā)展，不銹鋼行業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)日趨加劇，對(duì)各大不銹鋼企業(yè)提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)，目前解決鉻鎳不銹鋼生產(chǎn)困境的方法主要有兩個(gè)：一是提高不銹鋼中鐵素體的使用比例，即發(fā)展低鎳或無(wú)鎳鐵素體不銹鋼；二是尋找不銹鋼替代產(chǎn)品，其中最為經(jīng)濟(jì)有效的方法是使用不銹鋼復(fù)合材料的產(chǎn)品。

圖 1-2 不銹鋼復(fù)合板和不銹鋼復(fù)合鋼筋不銹鋼復(fù)合板主要是以碳鋼為基材，在其外表面單層或者雙層附著不銹鋼，經(jīng)特殊加工工藝復(fù)合而成。不銹鋼復(fù)合板是一種多功能材料，兼有不銹鋼的耐腐耐性、外觀精美性和碳鋼的易焊接性、拉延成型性等，并且制造成本低廉，在生產(chǎn)活中得到了廣泛應(yīng)用。不銹鋼復(fù)合鋼筋是在碳鋼芯的表面包覆一層不銹鋼，經(jīng)過(guò)特殊加工工藝復(fù)合而主要用于鋼筋混凝土的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。造成混凝土結(jié)構(gòu)破壞的最主要因素是鋼筋蝕，如圖 1-3 所示，它直接影響建筑結(jié)構(gòu)的耐久使用性，采用不銹鋼復(fù)合鋼筋來(lái)替純不銹鋼鋼筋，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG335

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 林啟權(quán);顏明;楊輔;彭傳東;;金屬粉末材料壓制過(guò)程的修正屈服模型[J];材料導(dǎo)報(bào);2015年22期

2 肖宏;解們們;謝紅飆;張少坤;任忠凱;;溫度對(duì)不銹鋼包覆鐵屑軋制復(fù)合界面的性能影響[J];中國(guó)科技論文;2015年22期

3 劉明俊;劉白;;金屬粉末軋制的力學(xué)模型及數(shù)值模擬研究[J];深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào);2014年03期

4 謝紅飆;高亞男;肖宏;王健;;包層鋼筋軋制過(guò)程模擬的接觸復(fù)合處理及實(shí)驗(yàn)研究[J];燕山大學(xué)學(xué)報(bào);2012年02期

5 謝紅飆;高亞男;王濤;肖宏;;多道次熱軋對(duì)包層鋼筋性能及結(jié)合面的影響[J];金屬學(xué)報(bào);2011年12期

6 肖宏;高亞男;趙鐵勇;;鐵屑材料壓制工藝及性能研究[J];材料科學(xué)與工藝;2011年01期

7 張濤;趙北君;朱世富;李凱;雍志華;何知宇;陳寶軍;;MSC. Marc有限元軟件在粉末成形中的應(yīng)用[J];新疆大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年04期

8 焦明華;宋平;解挺;俞建衛(wèi);王德廣;王永國(guó);尹延國(guó);;粉末冶金壓制成形數(shù)值模擬研究進(jìn)展[J];金屬功能材料;2007年05期

9 田雅琴;秦建平;李小紅;;金屬?gòu)?fù)合板的工藝研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J];材料開(kāi)發(fā)與應(yīng)用;2006年01期

10 高德義;鐵屑回用的幾種方法[J];機(jī)械工人;1996年05期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 張少坤;不銹鋼包覆鐵屑復(fù)合軋制實(shí)驗(yàn)及有限元模擬[D];燕山大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前9條

1 晏笑林;不銹鋼/45鋼復(fù)合板的制備及其界面現(xiàn)象研究[D];遼寧科技大學(xué);2017年

2 解們們;不銹鋼鐵屑芯復(fù)合軋制有限元模擬[D];燕山大學(xué);2015年

3 顧利朝;不銹鋼/碳鋼切屑芯復(fù)合板軋制工藝研究[D];燕山大學(xué);2014年

4 何冰冷;碳鋼芯/不銹鋼覆層鋼筋成型理論的研究[D];燕山大學(xué);2012年

5 李振虎;孔型系統(tǒng)對(duì)不銹鋼覆層鋼筋軋制影響的模擬與實(shí)驗(yàn)研究[D];燕山大學(xué);2011年

6 曲兵兵;不銹鋼粉末熱等靜壓成形模擬與包套制造工藝研究[D];華中科技大學(xué);2009年

7 宋平;鐵基粉末壓制成形數(shù)值模擬研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2008年

8 張焰;計(jì)算機(jī)輔助角鋼孔型設(shè)計(jì)系統(tǒng)的研究[D];重慶大學(xué);2006年

9 周潔;粉末成形過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬[D];昆明理工大學(xué);2005年

本文編號(hào)：2621300