本文關鍵詞：300系奧氏體不銹鋼薄帶板形及性能控制研究

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【摘要】：不銹鋼薄帶在冷軋生產中的板形和性能控制問題一直是國內企業(yè)面臨的難點。在實際生產過程中往往需要制定不同的工藝參數來滿足不銹鋼薄帶的具體用途，所以，許多企業(yè)采用先進的技術和設備來實現不銹鋼薄帶板形和性能的在線控制。 本文以某不銹鋼冷軋廠為研究背景，從0.262mm厚301B高硬不銹彈簧料和0.25mm厚304蝕刻料的冷軋軋制工藝和軋后退火工藝入手，采用萬能拉伸機、硬度測量儀對試驗鋼進行力學性能檢測，通過顯微組織觀察、XRD、EBSD等先進技術分析了301B不銹鋼在低溫去應力退火中的強化機理，以及304不銹鋼晶界特征與表面維氏硬度的內在聯系。同時根據現場軋制工藝對十二輥650冷軋機冷軋過程進行ANSYS/LS-DYNA有限元數值模擬計算。主要研究工作如下： 結合現場實際生產，以0.262mm厚的301B奧氏體不銹鋼彈簧料為研究對象，針對高硬不銹彈簧鋼彈性不足、疲勞壽命短等問題，研究軋制工藝和退火工藝對301B彈簧料力學性能的變化規(guī)律及原因。結果表明，進行低溫去應力退火后的301B奧氏體不銹鋼的各項力學性能較冷軋態(tài)均有明顯改善，增加變形率，采用低軋制油溫度和低軋制速度的軋制工藝，并在冷軋后進行450℃/7.6m/min下退火時，該材料可同時獲得良好的力學性能和耐蝕性能。 對0.25mm厚的冷軋304奧氏體不銹鋼帶在敏化區(qū)間以外退火，并測量其表面維氏硬度。研究了退火溫度對304不銹鋼帶顯微組織和硬度的影響，并通過冷軋變形量控制其退火后的表面硬度。結果表明，變形量為27%的304奧氏體不銹鋼帶在900℃退火時，，不僅可以保證其蝕刻后板形平直，同時也達到了所要求的硬度值。 采用電子背散射衍射(EBSD)技術，研究了304奧氏體不銹鋼在700℃退火時，不同退火張力對亞穩(wěn)態(tài)奧氏體不銹鋼304晶界特征的影響。結果表明，304亞穩(wěn)態(tài)奧氏體不銹鋼隨著退火張力的增加，金屬在退火過程中亞晶含量增加，表面維氏硬度有所增加。同時700度退火后的304內部存在大量退火孿晶，其與母體晶粒的取向差關系為111/60°，即∑3重位點陣關系。 運用ANSYS/LS-DYNA顯示動力學有限元軟件，對十二輥650冷軋機軋制不同寬度的304奧氏體不銹鋼帶進行中間輥橫移控制的數值模擬，以掌握中間輥橫移量對鋼帶板形的影響規(guī)律。研究了當中間輥沿操作側進行-30~-50mm橫向移動及鋼帶寬度變化時，工作輥有載輥縫和帶鋼應變曲線的變化情況。得到了動態(tài)調節(jié)中間輥橫移量使對中長度L占來料寬度的55%~60%，可以獲得平直度高的板形。且模擬值與實際值相一致，表明了模型的精度及可靠性。 本文研究內容較好的實現了對301B高硬彈簧料和304蝕刻料板形、力學性能和耐蝕性能的控制，且控制效果明顯。研究結果為現場生產不銹鋼帶的板形和性能控制方面提供了一種新思路，制定并優(yōu)化了軋制和退火工藝，為現場實際生產帶來極大的生產效益。
【關鍵詞】：奧氏體不銹鋼 有限元 冷軋 退火工藝 板形
【學位授予單位】：內蒙古科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG335.5;TG161
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-11
• 引言11-13
• 1 文獻綜述13-27
• 1.1 不銹鋼概述13
• 1.2 300 系奧氏體不銹鋼13-14
• 1.3 冷軋不銹鋼帶生產14-18
• 1.3.1 冷軋不銹鋼帶生產特點14-17
• 1.3.2 冷軋不銹鋼帶生產工藝流程17-18
• 1.4 十二輥軋機冷軋機組介紹18-22
• 1.4.1 十二輥軋機結構特點18-20
• 1.4.2 十二輥軋機冷軋帶鋼板形缺陷及控制方法20-22
• 1.4.3 冷軋過程中輥系的變形特點22
• 1.4.4 十二輥軋機軋制工藝22
• 1.5 冷軋奧氏體不銹鋼帶的熱處理22-24
• 1.5.1 熱處理工藝特點22-23
• 1.5.2 退火分類23-24
• 1.6 ANSYS/LS-DYNA 顯式動態(tài)分析24-25
• 1.7 研究不銹鋼帶冷軋過程的目的和意義25-27
• 2 中間輥橫移量對 304 不銹鋼帶板形控制的有限元分析27-39
• 2.1 顯示動力學理論及質量縮放技術27-29
• 2.2 軋制模型的建立29
• 2.3 模擬過程29-31
• 2.4 單錐度中間輥橫移原理31
• 2.5 模擬計算結果與分析31-38
• 2.5.1 中間輥橫移量對工作輥有載輥縫的影響32-34
• 2.5.2 中間輥橫移量對帶鋼應變曲線的影響34-35
• 2.5.3 帶鋼寬度對上工作輥輥形曲線及帶鋼應變曲線的影響35-36
• 2.5.4 模擬驗證36-38
• 2.6 本章小結38-39
• 3 軋制及退火工藝對不銹彈簧鋼力學性能影響分析39-49
• 3.1 材料的選取40-41
• 3.2 軋制工藝對不銹彈簧鋼硬度的影響41-43
• 3.3 退火工藝對不銹彈簧鋼力學性能的影響43-48
• 3.3.1 301B 力學性能分析43-46
• 3.3.2 XRD 物相分析46-47
• 3.3.3 301B 耐蝕性能分析47-48
• 3.4 本章小結48-49
• 4 冷軋 304 奧氏體不銹鋼蝕刻板板形和硬度控制49-55
• 4.1 實驗材料50
• 4.2 板形控制方法50
• 4.3 組織性能檢測50-51
• 4.4 實驗結果51-52
• 4.4.1 退火溫度對蝕刻后鋼帶板形的影響51
• 4.4.2 退火溫度對蝕刻后鋼帶硬度的影響51-52
• 4.5 討論52-54
• 4.5.1 退火溫度對 304 不銹鋼組織硬度的影響52-53
• 4.5.2 變形量對 304 不銹鋼硬度的影響53-54
• 4.6 本章小結54-55
• 5 退火張力對 304 織構及晶界特征的影響55-59
• 5.1 實驗材料55
• 5.2 實驗方法55-56
• 5.3 實驗結果與討論56-58
• 5.3.1 不同退火張力下的晶界分布特征56-58
• 5.3.2 低重合位點陣晶界分布58
• 5.4 本章小結58-59
• 結論59-60
• 參考文獻60-65
• 在學研究成果65-66
• 致謝66

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

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本文編號：769767