带钢氧化膜受压断裂实验及数值分析

来源：钢铁研究学报杂志2017年第9期北京时间：

作者：王斌1,叶东东1,陈建钧1,孙权2,安琦1

单位：1华东理工大学机械与动力工程学院，上海200237；2嘉兴学院机电工程学院，浙江嘉兴314001

摘要：为了研究拉矫破鳞过程中，压应力对氧化膜剥落的作用，建立了氧化膜的薄板模型，推导出氧化膜长度与临界荷载之间的关系，利用差分法理论计算出失稳条件下的临界荷载公式。模型中的材料参数氧化膜弹性模量由纳米压痕实验测得为145GPa，基体与氧化膜的结合力系数由拉伸实验测得为182MPa/m；利用拉矫破鳞机对带钢施加100、150、200MPa的压应力作用，通过金相实验观察统计出断裂后的残余长度,并与理论计算的残余长度进行对比，验证得到拉矫破鳞实验得出的断裂长度与差分法理论计算出的残余长度的结果相差小于12%。研究表明氧化膜受压断裂，理论推导出的临界残余氧化膜长度与实际受压断裂氧化膜长度相近；临界荷载公式表明压应力与残余氧化膜最大长度呈平方反比关系。

关键词：氧化膜;压应力剥落;纳米压痕法;薄板模型;临界荷载;差分法