双相不锈钢是指在不锈钢中既有奥氏体又有铁素体组织结构的一种钢,所以双相钢的性能同时具有奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的优点,因而被广泛地应用于石化、造纸和石油等工业领域。为探究2205双相不锈钢/Q345碳钢复合板热轧复合工艺,本文首先采用热模拟法对2205双相钢和Q345碳钢的高温热变形行为进行系统研究,系统的研究不同温度及应变速率对2205、Q345组织和性能的影响,探究了2205的微观组织演变规律。然后进行了2205/Q345热压缩复合实验以及双道次热压缩复合实验,本研究的目的是为2205双相不锈钢复合材料热轧工艺及锻造工艺优化提供理论依据。操作如下:压缩实验均采用Gleeble-3800型热模拟试验机,然后通过电子背散射衍射(EBSD)、扫描电镜(SEM)等技术手段系统研究了探究了2205双相不锈钢,Q345碳钢热变形行为及热压缩复合工艺。试样尺寸统一为直径10mm、高度15mm的圆柱,压下量统一为60%。其中主要分三个阶段进行研究:第一阶段:2205双相钢、Q345的热变形行为和微观组织演变规律的研究利用Gleeble-3800型热模拟试验机在不同变形温度和变形速率下分别2205及Q345圆柱试样进行了单道次单轴压缩试验,试验温度为850℃~1100℃;应变速率分别为0.01s-1~10s-1。得到真应力应变曲线,然后推导了2250双相不锈钢及Q345碳钢的本构方程、建立了热加工图。再沿压缩方向切开试样,使用电子背散射衍射(EBSD)研究了在不同应变速率和温度下的微观结构演变。研究2205双相钢在相同温度下,随着变形速率的增加,奥氏体相含量缓慢降低,铁素体相含量增加。并且通过热加工图找出了2205及Q345共同的最佳加工工艺区间为:温度1030-1100℃,应变速率4.5-10s-1。第二阶段:2205双相钢/Q345热压缩复合热变形行为和近界面组织研究在第一项研究结论的基础上,采用Gleeble-3800型热模拟试验机在不同变形温度和变形速率下对2205与Q345小圆柱试样进行了热压缩复合试验,实验温度为850℃~1100℃;变形速率为0.01s-1~10s-1。研究2205双相不锈钢及Q345碳钢在热压缩复合过程中的微观组织演变和动态再结晶行为,成功建立了2250/Q345热压缩复合的Arrhenius型本构方程。然后采用EBSD、SEM分别对热压缩复合变形后的组织进行了分析,为实际生产提供热变形参数。本阶段验证了第一阶段得出的工艺参数,并且通过分析了两种材料在热压缩复合过程中的微观组织演变最终得出2205双相钢/Q345热压缩复合最佳工艺参数区间为:温度1050~1100℃、应变速率4.5~10s-1。第三阶段:2205/Q345双道次热压缩复合热变形行为和近界面组织研究基于前两阶段的研究,得出了2205/Q345的最佳加工工艺区间。但是由于工业生产中高温下轧制会导致材料晶粒粗大,性能差,因此通常采用高低温双道次轧制,为了探究两道次轧制的最优压下率比例,故设计2205双相钢/Q345双道次热压缩复合实验,通过研究其热变形行为及微观组织演变得出最优压缩比例,为轧制过程及热处理工艺提供理论依据,达到理论指导实践生产的目的。具体操作如下:利用Gleeble-3800型热模拟试验机首先以5℃/s的加热速度加热到1230℃,继续保温180s,然后再以5℃/s的速度冷却到1100℃保温30s后进行第一道次压缩变形;然后继续以5℃/s的冷却速率冷却到875℃保温30s进行第二道次压缩变形。变形速率为1s-1。温度为1100℃与875℃时的压缩比例之比分别为:3:7,4:6,5:5,6:4,7:3。通过分析研究结论得出结论:压缩比例为6:4时,2205双相钢-Q345双道次热压缩复合变形行为相近,而且组织性能优异。