轧制碳钢/不锈钢复合板残余应力分布的数值模拟以及调控

来源：机械工程材料杂志2025年第4期北京时间：

作者：冯莹莹, 周俊甫, 郭学浩, 孙晓倩

摘要：对轧制14Cr1MoR碳钢/316L不锈钢复合板中不锈钢层的残余应力分布进行数值模拟和试验测试，通过对比复合板应力场模拟结果与试验结果，验证了模型准确性；对复合板进行不同温度（400，500，600 ℃）下保温2 h的热处理，研究了热处理温度对残余应力消除效果的影响。结果表明：模拟可得经过6道次往复轧制后，接近轧辊的碳钢侧应力大于远离轧辊的不锈钢侧，且应力在轧后空冷过程中均随着温度的快速降低而大幅度增加；随着深度增加，不锈钢层的轧向和横向残余应力先增大后减小，在近界面附近达到最大，复合板试样近心部的残余应力大于边部；空冷后复合板的应力场模拟结果与试验结果的相对误差小于15%，证明了有限元模拟准确；热处理可以有效降低碳钢/不锈钢复合板的残余应力，且热处理温度越高，复合板的轧向和横向残余应力消除率越大，轧向残余应力消除率超过50%。

关键词：残余应力, 电解剥层法, X射线衍射法, 热处理, ABAQUS软件