层间残余应力对带夹层复合板组织性能影响

作者：金贺荣; 沈晓龙; 冯康康; 张彪; 宜亚丽; 赵丁选

来源：钢铁, 2023, 1-12.

DOI：10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20230311

• 层间残余应力
• 轧前处理
• 组织性能
• 不锈钢复合板
• 层间真空涂覆

利用层间真空涂覆技术在不锈钢复合板间添加充型夹层会产生层间残余应力，在后续热轧成形过程中可能受层间残余应力影响导致复合板组织与力学性能发生变化。不锈钢复合板层间残余应力由充型夹层凝固过程中层间热应力与相变应力共同作用产生，拟通过轧前热处理对层间残余应力进行消除，采用数值模拟与试验验证相结合的方法制定轧前热处理工艺，通过层间真空压差涂覆、轧前热处理及热轧试验制备消除与未消除层间残余应力的两种不锈钢复合板，利用金相观测、硬度测试、界面能谱扫描及拉伸、拉剪等表征及性能测试试验分析层间残余应力对复合板组织性能的影响。研究结果表明，在保证基层、夹层、复层组织不变的情况下，消除层间残余应力的轧前处理工艺为加热至400 ℃，保温3.5 h，缓慢冷却；经过轧前处理，层间残余应力消减了96.3%；相较于未消除层间残余应力的复合板，消除层间残余应力复合板轧后夹层应力显著增强，晶粒细化81.7%，同时，消除层间残余应力能够提升复合板剪切强度13.3%、拉伸强度3.9%、断后伸长率4%及夹层界面显微硬度3.5%。研究内容通过消除层间残余应力提升了带充型夹层复合板的整体性能，可为相关铸造成型构件性能的提升提供理论指导，为工艺进一步推广应用拓展了新思路。

• 单位
  燕山大学