本文關(guān)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(chǎn)中的板形和性能控制問(wèn)題一直是國(guó)內(nèi)企業(yè)面臨的難點(diǎn)。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中往往需要制定不同的工藝參數(shù)來(lái)滿足不銹鋼薄帶的具體用途，所以，許多企業(yè)采用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)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(wàn)能拉伸機(jī)、硬度測(cè)量?jī)x對(duì)試驗(yàn)鋼進(jìn)行力學(xué)性能檢測(cè)，通過(guò)顯微組織觀察、XRD、EBSD等先進(jìn)技術(shù)分析了301B不銹鋼在低溫去應(yīng)力退火中的強(qiáng)化機(jī)理，以及304不銹鋼晶界特征與表面維氏硬度的內(nèi)在聯(lián)系。同時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)軋制工藝對(duì)十二輥650冷軋機(jī)冷軋過(guò)程進(jìn)行ANSYS/LS-DYNA有限元數(shù)值模擬計(jì)算。主要研究工作如下： 結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)，以0.262mm厚的301B奧氏體不銹鋼彈簧料為研究對(duì)象，針對(duì)高硬不銹彈簧鋼彈性不足、疲勞壽命短等問(wèn)題，研究軋制工藝和退火工藝對(duì)301B彈簧料力學(xué)性能的變化規(guī)律及原因。結(jié)果表明，進(jìn)行低溫去應(yīng)力退火后的301B奧氏體不銹鋼的各項(xiàng)力學(xué)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(jìn)行450℃/7.6m/min下退火時(shí)，該材料可同時(shí)獲得良好的力學(xué)性能和耐蝕性能。 對(duì)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(cè)量其表面維氏硬度。研究了退火溫度對(duì)304不銹鋼帶顯微組織和硬度的影響，并通過(guò)冷軋變形量控制其退火后的表面硬度。結(jié)果表明，變形量為27%的304奧氏體不銹鋼帶在900℃退火時(shí)，，不僅可以保證其蝕刻后板形平直，同時(shí)也達(dá)到了所要求的硬度值。 采用電子背散射衍射(EBSD)技術(shù)，研究了304奧氏體不銹鋼在700℃退火時(shí)，不同退火張力對(duì)亞穩(wěn)態(tài)奧氏體不銹鋼304晶界特征的影響。結(jié)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(guò)程中亞晶含量增加，表面維氏硬度有所增加。同時(shí)700度退火后的304內(nèi)部存在大量退火孿晶，其與母體晶粒的取向差關(guān)系為111/60°，即∑3重位點(diǎn)陣關(guān)系。 運(yùn)用ANSYS/LS-DYNA顯示動(dòng)力學(xué)有限元軟件，對(duì)十二輥650冷軋機(jī)軋制不同寬度的304奧氏體不銹鋼帶進(jìn)行中間輥橫移控制的數(shù)值模擬，以掌握中間輥橫移量對(duì)鋼帶板形的影響規(guī)律。研究了當(dāng)中間輥沿操作側(cè)進(jìn)行-30~-50mm橫向移動(dòng)及鋼帶寬度變化時(shí)，工作輥有載輥縫和帶鋼應(yīng)變曲線的變化情況。得到了動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)中間輥橫移量使對(duì)中長(zhǎng)度L占來(lái)料寬度的55%~60%，可以獲得平直度高的板形。且模擬值與實(shí)際值相一致，表明了模型的精度及可靠性。 本文研究?jī)?nèi)容較好的實(shí)現(xiàn)了對(duì)301B高硬彈簧料和304蝕刻料板形、力學(xué)性能和耐蝕性能的控制，且控制效果明顯。研究結(jié)果為現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)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(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)帶來(lái)極大的生產(chǎn)效益。
【關(guān)鍵詞】：奧氏體不銹鋼 有限元 冷軋 退火工藝 板形
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG335.5;TG161
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-11
• 引言11-13
• 1 文獻(xiàn)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(chǎn)14-18
• 1.3.1 冷軋不銹鋼帶生產(chǎn)特點(diǎn)14-17
• 1.3.2 冷軋不銹鋼帶生產(chǎn)工藝流程17-18
• 1.4 十二輥軋機(jī)冷軋機(jī)組介紹18-22
• 1.4.1 十二輥軋機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)18-20
• 1.4.2 十二輥軋機(jī)冷軋帶鋼板形缺陷及控制方法20-22
• 1.4.3 冷軋過(guò)程中輥系的變形特點(diǎn)22
• 1.4.4 十二輥軋機(jī)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(diǎn)22-23
• 1.5.2 退火分類23-24
• 1.6 ANSYS/LS-DYNA 顯式動(dòng)態(tài)分析24-25
• 1.7 研究不銹鋼帶冷軋過(guò)程的目的和意義25-27
• 2 中間輥橫移量對(duì) 304 不銹鋼帶板形控制的有限元分析27-39
• 2.1 顯示動(dòng)力學(xué)理論及質(zhì)量縮放技術(shù)27-29
• 2.2 軋制模型的建立29
• 2.3 模擬過(guò)程29-31
• 2.4 單錐度中間輥橫移原理31
• 2.5 模擬計(jì)算結(jié)果與分析31-38
• 2.5.1 中間輥橫移量對(duì)工作輥有載輥縫的影響32-34
• 2.5.2 中間輥橫移量對(duì)帶鋼應(yīng)變曲線的影響34-35
• 2.5.3 帶鋼寬度對(duì)上工作輥輥形曲線及帶鋼應(yīng)變曲線的影響35-36
• 2.5.4 模擬驗(yàn)證36-38
• 2.6 本章小結(jié)38-39
• 3 軋制及退火工藝對(duì)不銹彈簧鋼力學(xué)性能影響分析39-49
• 3.1 材料的選取40-41
• 3.2 軋制工藝對(duì)不銹彈簧鋼硬度的影響41-43
• 3.3 退火工藝對(duì)不銹彈簧鋼力學(xué)性能的影響43-48
• 3.3.1 301B 力學(xué)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(jié)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(shí)驗(yàn)材料50
• 4.2 板形控制方法50
• 4.3 組織性能檢測(cè)50-51
• 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果51-52
• 4.4.1 退火溫度對(duì)蝕刻后鋼帶板形的影響51
• 4.4.2 退火溫度對(duì)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(duì) 304 不銹鋼組織硬度的影響52-53
• 4.5.2 變形量對(duì) 304 不銹鋼硬度的影響53-54
• 4.6 本章小結(jié)54-55
• 5 退火張力對(duì) 304 織構(gòu)及晶界特征的影響55-59
• 5.1 實(shí)驗(yàn)材料55
• 5.2 實(shí)驗(yàn)方法55-56
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)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(diǎn)陣晶界分布58
• 5.4 本章小結(jié)58-59
• 結(jié)論59-60
• 參考文獻(xiàn)60-65
• 在學(xué)研究成果65-66
• 致謝66

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：769767