针对目前机械加工产生的碳钢屑数量多、污染环境、浪费资源等问题,本研究使用不锈钢板焊接成方壳,包覆碳钢屑进行轧制复合,成功制备不锈钢/碳钢屑复合板,解决了以往使用不锈钢管作为覆层时成本高、厚度均匀性差的问题与不足,为碳钢屑大规模固态回收提供了思路。将有限元模拟与实验相结合,对不锈钢包覆碳钢屑轧制复合工艺及其性能进行了研究。首先对不锈钢板和碳钢屑材料进行处理,将不锈钢板焊接成方壳,制备坯料时使用压力机将碳钢屑填充进不锈钢方壳并压实,抽真空后进行封口。同时,研究了碳钢屑密度与压制力的关系,提出了制备不锈钢/碳钢屑复合板时碳钢屑密度的选择原则。使用Marc有限元仿真软件建立坯料制备模型,对碳钢屑压制时的密度分布、压制力规律进行了研究,模拟结果与实际相符。其次,建立了不锈钢包覆碳钢屑轧制有限元模型,模拟了不同压下率的轧制过程,提取了横向截面的密度分布云图、轧辊轧制力、接触界面节点法向应力等,预测了轧制结果。结果通过实验验证后,得出了制备复合板应采用的压下率。在有限元模拟的基础上对不锈钢包覆碳钢屑复合板的轧制工艺进行实验研究,采取了多组不同轧制工艺,包括累积压下率、碳钢屑密度、轧制温度、热处理方式等。最后,通过对轧制后复合板力学性能的测试和形貌、微观组织的观察与分析,总结出不锈钢包覆碳钢屑轧制复合的最佳工艺为:坯料内部碳钢屑相对密度70%,随炉加热到轧制温度1150℃,保温30min,轧制速度选择0.1m/s,进行压下率分别为40%、40%、50%的三道次轧制,后续轧制道次在相同的轧制温度下保温10min,轧制完成后进行退火热处理,可以充分回收利用碳钢屑,制备出满足国家标准的不锈钢/碳钢屑复合板。本研究所建立的有限元模拟模型,可以预测部分实验结果,节省试验次数,修改参数后可以应用于不同规模的坯料。采用不锈钢包覆碳钢屑轧制复合工艺所制备出的复合板,既可以节约不锈钢复合板的生产成本,又可以环保地回收碳钢屑,对于实现资源循环利用、变废为宝、降低对环境的污染有着重要的意义。