Wpływ walcowania asymetrycznego na zimno na strukturę i właściwości mechaniczne taśmy ze stali S235

• Autorzy: Rozmysłowicz M. , Pieszak M.

Warianty tytułu

EN

Effect of cold asymmetric rolling on the structureand mechanical properties of S235 steel strip

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W artykule opisano badania walcowania na zimno metodą ASR (asymmetric rolling – walcowanie asymetryczne) stali konstrukcyjnej S235 stosowanej w budowie maszyn. Płaskowniki ze stali S235 znajdują zastosowanie m.in. przy produkcji krat pomostowych i piorunochronów. Przeprowadzone badania są kontynuacją i poszerzeniem dotychczasowych prac nad procesem walcowania i mają na celu określenie możliwości metody walcowania asymetrycznego stali konstrukcyjnej na zimno, w tym: zbadanie właściwości mechanicznych po walcowaniu oraz określenie wpływu walcownia asymetrycznego na siły i czas trwania procesu walcowania. Badania były prowadzone na walcarce laboratoryjnej typu DUO, która wraz ze zintegrowanym systemem sterowania umożliwia walcowanie taśm z różnymi prędkościami obrotowymi walców. Natomiast zamontowany układ czujników tensometrycznych pozwala na pomiar sił walcowania w czasie rzeczywistym. Badano proces walcowania asymetrycznego dla stosunków prędkości walców wynoszących od 1:1 do 3:1. Nie stwierdzono różnic we właściwościach mechanicznych pomiędzy taśmami walcowanymi metodą klasyczną, tj. z równymi prędkościami obrotowymi walców, a taśmami uzyskiwanymi metodą walcowania asymetrycznego. Nie stwierdzono wyraźnych zmian w strukturze badanych próbek przewalcowanych metodą ASR w stosunku do próbek przewalcowanych z równymi prędkościami walców. Stwierdzono znaczy spadek sił przy zastosowaniu walcowania asymetrycznego zależny od proporcji prędkości walców. Udało się uzyskać obniżenie sił o 33% przy walcowaniu ze stosunkiem 3:1 w odniesieniu do walcowania z równymi prędkościami obrotowymi walców.

EN

This paper describes ASR (cold asymmetric rolling) tests of S235 structural steel used for machine building. Steel S235 flat bars are used for production of deck grating and lightning rods. The research is a continuation and development of the existing work on the rolling process and its purpose is to determine a possibility of cold asymmetric rolling of structural steel, including examination of mechanical properties after rolling and determination of influence of asymmetric rolling on rolling process forces and duration. The tests were carried out using a laboratory DUO rolling mill and an integrated control system designed for strip rolling with different roll speeds. A strain gauge system was used for real time measurement of rolling forces. The asymmetric rolling process testing was carried out for roll speed ratios ranging from 1:1 to 3:1. No differences were found in mechanical properties between strips rolled using conventional methods, i.e. with equal rotational speeds of the rolls and strips obtained by asymmetric rolling. There were no significant changes in the structure of the test samples rolled asymmetrically compared to samples rolled at equal roll speeds. A significant decrease in the forces was found when asymmetric rolling was used, depending on the roll speed ratio. A 33% reduction in forces was achieved when rolling with a 3:1 ratio for equal roll speed rolling.

Słowa kluczowe

PL

walcowanie; walcowanie asymetryczne; stal konstrukcyjna; płaskownik stalowy; walcarka

EN

rolling; asymmetric rolling; rolling forces; rolling mill

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Obróbki Plastycznej
• Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 28, nr 3
• Strony: 147--156
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys. tab.

Twórcy

autor

Rozmysłowicz M.

• Instytut Obróbki Plastycznej, ul. Jana Pawła II 14, 61-139 Poznań, Poland

autor

Pieszak M.

• Instytut Obróbki Plastycznej, ul. Jana Pawła II 14, 61-139 Poznań, Poland

Bibliografia

• [1] Jiang J., Y. Ding, F. Zuo, A. Shan. 2009. „Mechanical properties and microstructures of ultrafine-grained pure aluminium by asymmetric rolling”. Scripta Materialia 60: 905–908.
• [2] Polkowski W., P. Jóźwik, Z. Bojar. 2015. „Differential speed rolling of Ni3Al based intermetallic alloy – Analysis of the deformation process”. Materials Letters 139: 46–49.
• [3] Kim W.J., K.E. Lee, S.-H. Choi. 2009. „Mechanical properties and microstructure of ultra fine-grained copper prepared by a high-speed-ratio differential speed rolling”. Materials Science and Engineering A 506: 71–79.
• [4] Polkowski W., E. Pęczek, D. Zasada, Z. Komorek. 2015. „Differential speed rolling of Ni3Al based intermetallic alloy – Effect of applied processing on structure and mechanical properties anisotropy”. Materials Science and Engineering A 647: 170–183.
• [5] Jin H., D.J. Lloyd. 2005. „The reduction of planar anisotropy by texture modification through asymmetric rolling and annealing in AA 5754.” Materials Science and Engineering A 399: 358–367.
• [6] Kim W.Y., W.J. Kim. 2014. „Fabrication of ultrafine-grained Mg-3Al-1Zn magnesium alloy sheets using a continuous high-ratio differential speed rolling technique”. Materials Science and Engineering A 594: 189–192.
• [7] Gong X., S.B. Kang, S. Li, J.H. Cho. 2009. „Enhanced plasticity of twin-roll cast ZK60 magnesium alloy through differential speed rolling.” Materials and Design 30: 3345–3350.
• [8] Orlov D., A. Pougis, R. Lapovok i in. 2013. „Asymmetric Rolling of Interstitial – Free Steel Using Differential Roll Diameters. Part I: Mechanical Properties and Deformation Textures”. Metallurgical and Materials Transactions A 44A: 4346–4359.
• [9] Sha Y.H., F. Zhang, S.C. Zhou, W. Pei, L. Zuo. 2008. „Improvement of recrystallization texture and magnetic property in non – oriented silicon steel by asymmetric rolling”. Journal of Magnetism and Magnetic Materials 320: 3930–396.
• [10] Wauthier A., Regle H., Formigoni J., Herman G. 2009. „The effects of asymmetrical cold rolling on kinetics, grain size and texture in IF steels”. Materials Characterization: 90–95.
• [11] Markowski J., H. Dyja, M. Knapiński, A. Kawałek. 2003. „Theoretical analysis of the asymmetric rolling of sheets on leader and finishing stands”. Journal of Materials Processing Technology 138: 183–188.
• [12] Kawałek A., H. Dyja, M. Knapiński. 2008. „Wpływ asymetrycznego walcowania na poprawę wskaźników techniczno-ekonomicznych procesu walcowania blach na gorąco”. Hutnik – Wiadomości Hutnicze 6: 316–320.
• [13] Dyja H., W. M. Sałganik, A. M. Piesin, A. Kawałek. 2008. Asymetryczne walcowanie blach cienkich. Częstochowa: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej.