Q235氧化铁皮临界断裂应力研究

【摘要】：传统冷轧多采用酸洗除鳞方式。在酸洗过程中盐酸不可避免挥发，并且酸洗过程会产生大量酸洗废液，这都会造成较严重的环境污染。美国TMW（The Material Works）公司在2007年6月成功研制出EPS（Eco Pickled Surface）新技术。国内很多学者都研究这种新型的除鳞方法，但很少有人对氧化铁皮临界断裂应力进行系统的理论分析。本课题以Q235普碳钢为研究对象，选择“Q235氧化铁皮临界断裂应力研究”作为研究方向，主要做了以下工作： 1.本文对氧化铁皮微观性质进行研究，介绍了氧化铁皮中各种氧化物的晶体结构形式；分析了氧化铁皮中的内应力的存在形式；分析了氧化铁皮—基体体系的特点。 2.分别从能量、晶体完整性、断裂力学三个角度分析了氧化铁皮临界断裂应力。并从断裂力学角度推导出氧化铁皮临界断裂应力公式，为EPS除鳞技术中张力的确定提供参考。 3.利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对氧化铁皮断裂过程进行模拟分析，得出氧化铁皮开始断裂时钢板的张应力和应变。 4.试验前通过金相显微镜和扫描电镜观察氧化铁皮形貌。氧化铁皮拉伸和弯曲试验后，得到氧化铁皮临界断裂应力值，利用金相显微镜观察氧化铁皮形貌，对比其氧化铁皮的剥落率，并分析其原因。 5.最后将理论计算、模拟分析和试验结果进行对比，验证了理论计算的正确性。