不锈钢包覆铁屑复合角钢轧制研究

发布时间：2020-04-09 21:44

【摘要】：不锈钢复合材料产品同整体不锈钢产品相比,由于具有显著的经济性,得到各国学者青睐。目前,不锈钢复合产品的研究主要集中在复合板材和复合钢筋方面,对复合型钢的研究仍是一片空白。角钢作为型钢的一种,广泛用于生产生活中。本文采用不锈钢管包覆铁屑作为坯料,通过热轧孔型法来制备复合角钢,一方面可以回收利用铁屑,另一方面可以作为整体不锈钢角钢的替代品,具有重大的经济意义和社会效益。本文首先针对圆柱状组合坯料进行了复合角钢的孔型设计,之后采用Marc2015软件中的Shima模型对轧制过程进行了有限元模拟,来验证孔型的合理性。分析了孔型的填充情况、轧件的形状尺寸、两金属的复合情况及铁屑的相对密度分布情况,为实验研究奠定了基础。通过实验研究,分析了各道次轧件断面的形状尺寸、铁屑平均密度的变化以及成品角钢铁屑密度的均匀性,均与模拟结果相近。分析了各道次铁屑内部及两金属接触面附近的金相组织和显微硬度。结果证实,在合适的轧制工艺条件下,以不锈钢管包覆铁屑作为坯料,利用孔型法轧制型钢时变形的不均匀性,可成功轧制出符合目标尺寸的角钢,实现铁屑密度的均匀化,铁屑之间及铁屑与不锈钢之间可实现冶金结合。
【图文】：

不锈钢

1.1 不锈钢复合材料概述1.1.1 不锈钢复合材料现状不锈钢生产是一个国家钢铁工业水平和国民经济水平的重要体现，由于其耐腐蚀性能好、力学性能优良、外观精美等特点导致需求量巨大，已成为当今世界上应用最广泛的钢材[1]。我国在进入 21 世纪后，，不锈钢产业得到高速增长，成为世界第一不锈钢生产大国。铬和镍是不锈钢中的主要合金元素。铬镍不锈钢性能优越，但生产成本高、盈利空间波动频繁，制约着不锈钢的生产发展。随着社会的发展，不锈钢行业之间的竞争日趋加剧，对各大不锈钢企业提出了严峻的考验，目前解决铬镍不锈钢生产困境的方法主要有两个：一是提高不锈钢中铁素体的使用比例，即发展低镍或无镍铁素体不锈钢；二是寻找不锈钢替代产品，其中最为经济有效的方法是使用不锈钢复合材料的产品。

不锈钢复合板,不锈钢,复合钢,碳钢

图 1-2 不锈钢复合板和不锈钢复合钢筋不锈钢复合板主要是以碳钢为基材，在其外表面单层或者双层附着不锈钢，经特殊加工工艺复合而成。不锈钢复合板是一种多功能材料，兼有不锈钢的耐腐耐性、外观精美性和碳钢的易焊接性、拉延成型性等，并且制造成本低廉，在生产活中得到了广泛应用。不锈钢复合钢筋是在碳钢芯的表面包覆一层不锈钢，经过特殊加工工艺复合而主要用于钢筋混凝土的基础设施建设。造成混凝土结构破坏的最主要因素是钢筋蚀，如图 1-3 所示，它直接影响建筑结构的耐久使用性，采用不锈钢复合钢筋来替纯不锈钢钢筋，经济实用。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG335

【参考文献】