鋁合金快速鑄軋新型鈹銅材料輥套及其應(yīng)用性能研究.pdf

1、采用雙輥連續(xù)鑄軋方法生產(chǎn)鋁帶坯，是一種集凝固、變形于一體的近終形成型工藝。由于其良好的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益，該工藝已成為鋁帶坯的主要生產(chǎn)方式。但常規(guī)鋁帶坯鑄軋工藝的生產(chǎn)效率較低，可鑄軋的合金品種有限，鑄軋板表面及內(nèi)部存在偏析，難以生產(chǎn)出高性能和高表面質(zhì)量的鋁合金帶箔。應(yīng)用快速鑄軋工藝生產(chǎn)鋁合金板帶坯，鑄軋速度大大提高，帶坯厚度減薄，鑄軋區(qū)鋁熔體的凝固速度大幅度提高，并可同時(shí)獲得具有較大軋制變形率的塑性變形，從而提高鑄軋效率，拓寬可生產(chǎn)的合金范

2、圍，所獲帶坯的質(zhì)量更優(yōu)。這種成型工藝被國(guó)際鋁加工行業(yè)認(rèn)為是代表新一代鋁加工技術(shù)發(fā)展的重要方向。 實(shí)現(xiàn)鋁合金快速鑄軋的過(guò)程，要求鑄軋輥套具有比常規(guī)鑄軋輥套更優(yōu)異的導(dǎo)熱性能，以完成鋁熔體的快速凝固。研究滿足鋁合金快速鑄軋要求的新型材料輥套及其應(yīng)用性能，是實(shí)現(xiàn)鋁合金快速鑄軋的技術(shù)關(guān)鍵之一。 中南大學(xué)冶金機(jī)械研究所研制的新型Be-Cu合金輥套材料，為突破鋁合金快速鑄軋技術(shù)瓶頸奠定了基礎(chǔ)。本研究圍繞新型Be-Cu合金材料的成分優(yōu)化

3、、新型材料輥套的制備及其主要性能，進(jìn)行了系列實(shí)驗(yàn)研究，試圖為快速鑄軋輥套的高質(zhì)量制備與應(yīng)用提供依據(jù)。本文涉及如下內(nèi)容： 1.新型Be-Cu合金輥套材料組分優(yōu)化實(shí)驗(yàn)研究。通過(guò)系列組分優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，獲得了力學(xué)性能與現(xiàn)有合金鋼輥套材料基本相當(dāng)、導(dǎo)熱系數(shù)是合金鋼輥套材料3-4倍，且制備工藝性能良好的新型Be-Cu合金輥套材料。 2.新型Be-Cu合金輥套材料制備工藝性能實(shí)驗(yàn)研究。探討了新型Be-Cu合金輥套材料對(duì)離心鑄造工藝的適應(yīng)性

4、及其熱處理性能，并在工業(yè)試驗(yàn)鑄軋輥套的制備過(guò)程中得到驗(yàn)證；探索性研究了新型Be-Cu合金輥套材料的切削與磨削加工性能，并與現(xiàn)有典型合金鋼輥套材料的相應(yīng)性能進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究。 3.鋁合金鑄軋輥套工作表面完整性研究。提出并系統(tǒng)闡釋了鋁合金鑄軋輥套工作表面完整性概念；分析了影響輥套工作表面完整性的主要因素；揭示了新型Be-Cu合金輥套具有良好的保持其工作表面完整性的機(jī)理。 4.新型Be-Cu合金材料輥套的抗熱損傷性能研究。建

5、立了鋁合金鑄軋輥套溫度場(chǎng)數(shù)學(xué)模型；提出了鑄軋輥套溫度場(chǎng)近似分析解思想；導(dǎo)出了輥套溫度場(chǎng)的近似分析解；對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；仿真分析了快速鑄軋工況下輥套溫度的分布規(guī)律。基于輥套溫度場(chǎng)的近似分析解，導(dǎo)出了鑄軋輥套熱應(yīng)力場(chǎng)的分析解；進(jìn)行了快速鑄軋工況下新型Be-Cu合金輥套熱應(yīng)力仿真分析。 5.新型Be-Cu合金輥套快速鑄軋?jiān)囼?yàn)。在實(shí)驗(yàn)鑄軋機(jī)及工業(yè)鑄軋機(jī)上進(jìn)行了快速鑄軋?jiān)囼?yàn)，對(duì)新型Be-Cu合金輥套的冷卻能力、使用性能及其變化、所