Theoretical And Experimental Analysis Of Aluminium Bars Rolling Process In Three-High Skew Rolling Mill

• Autorzy: Stefanik A. , Morel A. , Mróz S. , Szota P.

Identyfikatory

DOI

10.1515/amm-2015-0211

Warianty tytułu

PL

Teoretczno – doświadczalna analiza procesu walcowania prętów aluminiowych w trójwalcowej walcarce skośnej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Technology of round bars rolling on a three-high skew rolling mills allows rolling of standard materials such as steel and aluminum, as well as new materials, especially hard deformable materials. The paper presents the results of theoretical and experimental rolling process of aluminum bars with a diameter of 20 mm. As the stock round bars with a diameter of 25 mm made of aluminum grade 1050A and aluminum alloy grade 2017A were used. The rolling process of aluminum bars has been carried out in a single pass. The numerical analysis was carried out by using computer program Forge2011®. On the basis of theoretical research it has been determined the state of deformation, stress and temperature distribution during rolling of aluminum bars. In addition, the results of theoretical research allowed to determine the schema of the metal plastic flow in the roll gap. Verification of the theoretical research was carried out during the rolling of aluminum bars on the RSP 40/14 laboratory three-high skew rolling mill. From the finished bars were taken the samples to set the shape and compared with the results of theoretical research. Finished aluminum round bars were characterized by low ovality and good surface quality.

PL

Technologia walcowania prętów okrągłych w trójwalcowych walcarkach skośnych pozwala na wytwarzanie prętów zarówno ze standardowych materiałów, takich jak stal i aluminium, jak również prętów z nowych materiałów, zwłaszcza materiałów trudno odkształcalnych. W artykule przedstawiono wyniki badań teoretycznych oraz doświadczalnych procesu walcowania prętów aluminiowych o średnicy 20 mm. Jako wsad zostały zastosowane pręty okrągłe o średnicy 25 mm z aluminium w gatunku 1050A oraz stopu aluminium w gatunku 2017A. Proces walcowania prętów aluminiowych przeprowadzono w jednym przepuście. Badania teoretyczne wykonano stosując program komputerowy Forge2011®. Na podstawie wyników badań teoretycznych określono stan odkształcenia, naprężenia oraz rozkład temperatury podczas walcowania prętów aluminiowych. Ponadto uzyskane wyniki badań teoretycznych umożliwiły określenie schematu plastycznego płynięcia metalu w kotlinie walcowniczej. Weryfikację badań teoretycznych przeprowadzono podczas walcowania prętów aluminiowych na trójwalcowej walcarce skośnej RSP 40/14. Z gotowych prętów aluminiowych o średnicy 20 mm pobrano templety, których kształt porównano z wynikami badań teoretycznych. Gotowe pręty charakteryzowały się małą owalnością oraz dobrą jakością powierzchni.

Słowa kluczowe

EN

three-high skew rolling mill; aluminum alloys; round bars; FEM; numerical analysis

PL

trójwalcowa walcarka skośna; stopy aluminium; pręty okrągłe; MES; analiza numeryczna

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 60, iss. 2A
• Strony: 809--813
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Stefanik A.

• Czestochowa University of Technology, Faculty of Production Engineering and Materials Technology, The Institute of Metal Forming and Safety Engineering, 19 Armii Krajowej Str., 42-200 Częstochowa, Poland

autor

Morel A.

• Czestochowa University of Technology, Faculty of Production Engineering and Materials Technology, The Institute of Metal Forming and Safety Engineering, 19 Armii Krajowej Str., 42-200 Częstochowa, Poland

autor

Mróz S.

• Czestochowa University of Technology, Faculty of Production Engineering and Materials Technology, The Institute of Metal Forming and Safety Engineering, 19 Armii Krajowej Str., 42-200 Częstochowa, Poland

autor

Szota P.

• Czestochowa University of Technology, Faculty of Production Engineering and Materials Technology, The Institute of Metal Forming and Safety Engineering, 19 Armii Krajowej Str., 42-200 Częstochowa, Poland

Bibliografia

• [1] A. Heinza, A. Haszlera, C. Keidela, S. Moldenhauerb, R. Benedictusb, W.S. Millerb, Materials Science and Engineering A 280, 120 (2000).
• [2] I.N. Fridlyander, V.G. Sister, O.E. Grushko, V.V. Berstenev, L.M. Sheveleva, L.A. Ivanova, Metal Science and Heat Treatment 44, 365 (2002).
• [3] M. Noorani-Azad, M. Bakhshi-Jooybari, S.J. Hosseinipour, A. Gorji, Journal of Materials Processing Technology 164, 1572 (2005).
• [4] K. Nakasuji, K. Maruda, C. Hayashi, ISIJ International 36, 572 (1996).
• [5] K. Nakasuji, K. Maruda, C. Hayashi, ISIJ International 37, 899 (1997).
• [6] S. Galkin, H. Dyja, A. Galkin, A. Rząsowska, Hutnik-Wiadomości Hutnicze 12, 589 (2004).
• [7] A. Morel, S. Mróz, A. Stefanik, P. Szota, H. Dyja, Rudy i Metale Nieżelazne 11, 794 (2013).
• [8] A. Rząsowska-Przała, W. Waszkielewicz, A. Gałkin, Zagadnienia Techniczno-Ekonomiczne 50, 169 (2005).
• [9] Z. Pater, J. Kazanecki, Archives of Metallurgy and Materials 58, 717 (2013).
• [10] A. Hensel, T. Spittel, Kraft und Arbeitsbedarf Bildsomer Formgeburgs Verfahren, Lipsk 1979.
• [11] S. Berski, H. Dyja, A. Maranda, J. Nowaczewski, G. Banaszek, Journal of Materials Processing Technology 177, 582 (2006).
• [12] Z.A. Vasudevan, R. Doherty, Aluminum Alloys-Contemporary Research and Applications, San Diego 1989.
• [13] T. Garstka, R. Dobrakowski, B. Koczurkiewicz, H. Dyja, Journal of Materials Processing Technology 157, 159 (2004).
• [14] A. Kawałek, Journal of Materials Processing Technology 157, 531 (2004).
• [15] K. Laber, H. Dyja, M. Kwapisz, Archieves of Metallurgy and Materials 56, 385 (2011).

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.