300系奥氏体不锈钢薄带板形及性能控制研究

发布时间：2017-09-01 03:42

本文关键词：300系奥氏体不锈钢薄带板形及性能控制研究

【摘要】：不锈钢薄带在冷轧生产中的板形和性能控制问题一直是国内企业面临的难点。在实际生产过程中往往需要制定不同的工艺参数来满足不锈钢薄带的具体用途，所以，许多企业采用先进的技术和设备来实现不锈钢薄带板形和性能的在线控制。本文以某不锈钢冷轧厂为研究背景，从0.262mm厚301B高硬不锈弹簧料和0.25mm厚304蚀刻料的冷轧轧制工艺和轧后退火工艺入手，采用万能拉伸机、硬度测量仪对试验钢进行力学性能检测，通过显微组织观察、XRD、EBSD等先进技术分析了301B不锈钢在低温去应力退火中的强化机理，以及304不锈钢晶界特征与表面维氏硬度的内在联系。同时根据现场轧制工艺对十二辊650冷轧机冷轧过程进行ANSYS/LS-DYNA有限元数值模拟计算。主要研究工作如下：结合现场实际生产，以0.262mm厚的301B奥氏体不锈钢弹簧料为研究对象，针对高硬不锈弹簧钢弹性不足、疲劳寿命短等问题，研究轧制工艺和退火工艺对301B弹簧料力学性能的变化规律及原因。结果表明，进行低温去应力退火后的301B奥氏体不锈钢的各项力学性能较冷轧态均有明显改善，增加变形率，采用低轧制油温度和低轧制速度的轧制工艺，并在冷轧后进行450℃/7.6m/min下退火时，该材料可同时获得良好的力学性能和耐蚀性能。对0.25mm厚的冷轧304奥氏体不锈钢带在敏化区间以外退火，并测量其表面维氏硬度。研究了退火温度对304不锈钢带显微组织和硬度的影响，并通过冷轧变形量控制其退火后的表面硬度。结果表明，变形量为27%的304奥氏体不锈钢带在900℃退火时，，不仅可以保证其蚀刻后板形平直，同时也达到了所要求的硬度值。采用电子背散射衍射(EBSD)技术，研究了304奥氏体不锈钢在700℃退火时，不同退火张力对亚稳态奥氏体不锈钢304晶界特征的影响。结果表明，304亚稳态奥氏体不锈钢随着退火张力的增加，金属在退火过程中亚晶含量增加，表面维氏硬度有所增加。同时700度退火后的304内部存在大量退火孪晶，其与母体晶粒的取向差关系为111/60°，即∑3重位点阵关系。运用ANSYS/LS-DYNA显示动力学有限元软件，对十二辊650冷轧机轧制不同宽度的304奥氏体不锈钢带进行中间辊横移控制的数值模拟，以掌握中间辊横移量对钢带板形的影响规律。研究了当中间辊沿操作侧进行-30~-50mm横向移动及钢带宽度变化时，工作辊有载辊缝和带钢应变曲线的变化情况。得到了动态调节中间辊横移量使对中长度L占来料宽度的55%~60%，可以获得平直度高的板形。且模拟值与实际值相一致，表明了模型的精度及可靠性。本文研究内容较好的实现了对301B高硬弹簧料和304蚀刻料板形、力学性能和耐蚀性能的控制，且控制效果明显。研究结果为现场生产不锈钢带的板形和性能控制方面提供了一种新思路，制定并优化了轧制和退火工艺，为现场实际生产带来极大的生产效益。
【关键词】：奥氏体不锈钢 有限元 冷轧 退火工艺 板形
【学位授予单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG335.5;TG161
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