层状金属界面空洞的形成与演化

摘要

异种金属在复合变形过程中由于金属特性差异以及塑性变形不同步,在界面处极易产生空洞缺陷,而空洞的形成和演化对于双金属间界面结合有着极为不利的影响。采用有限元仿真技术模拟了不同张力系数下不锈钢/碳钢复合钢筋变形过程中空洞的发展演变规律。结果表明:在4道次三辊“切线”孔型中,位于辊缝区域的金属为自由变形;在变形初期覆层金属产生翘曲,此时芯部金属的宽展较小,逐步形成界面空隙及空洞;微张力轧制促使空洞在第2道次中进一步扩大,然而微张力能够改善覆层金属的壁厚均匀度;在第3、4道次精整孔型中,空洞逐渐收缩消失,顺利完成轧制。复合界面的显微形貌表明,随着轧制温度的升高,界面氧化物分解,界面层空洞逐渐消失;当轧制温度高达1200℃时,界面深度差仅为3μm,复合效果较好。