Multiscale modelling of microstructure evolution during laminar cooling of hot rolled DP steels

• Autorzy: Pietrzyk M. , Madej Ł. , Rauch Ł. , Gołąb R.

Warianty tytułu

PL

Wieloskalowy model rozwoju mikrostruktury podczas laminarnego chłodzenia stali DP walcowanych na gorąco

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Accelerated cooling of DP steel strips after hot rolling is considered in the paper. The work is focused on the multi scale model based on the Cellular Automata method as well as on conventional models. Dilatometric tests were performed to identify the coefficients in the models for a DP steel. These models are implemented in the computer system, which simulates controlled cooling of products after hot rolling. This system is described briefly in the paper. Results of numerical tests, which show an influence of the cooling parameters on the structure of the DP steels, are presented in the paper, as well. Arbitrary laminar cooling system, composed of n1 boxes in the first section and n2 boxes in the second section, is considered. Such parameters as strip thickness and velocity, the number of active boxes in the first section of the laminar cooling, the time interval between the two sections and water flux in the sections were independent variables in the analysis. The optimal cooling schedule is the main result of the work.

PL

Tematem niniejszej pracy jest analiza zmian mikrostruktury podczas chłodzenia stali DP walcowanych na gorąco. W trakcie analizy wykorzystano dwa modele przemiany fazowej, bazujące na metodzie automatów komórkowych i na równaniu Avramiego. W każdym przypadku do identyfikacji opracowanych modeli przemian fazowych wykorzystano wyniki prób dylatometrycznych. Modele wprowadzono do opracowanego systemu komputerowego, który umożliwia projektowanie technologii kontrolowanego chłodzenia stali walcowanych na gorąco. Uzyskane wyniki symulacji numerycznych pokazujące wpływ parametrów procesu chłodzenia (np. ilość aktywnych skrzyń chłodzących w pierwszej i drugiej sekcji, czas przerwy pomiędzy sekcjami, grubość pasma, ciśnienie wody) na strukturę stali DP zamieszczono w niniejszej pracy. Głównym wynikiem jest opracowany optymalny schemat chłodzenia dla stali DP.

Słowa kluczowe

EN

dual phase steels; laminar cooling; phase transformation models; cellular automata

PL

walcowanie na gorąco; chłodzenie stali walcowanej na gorąco

• Wydawca: Springer ; Wrocław University of Science and Technology
• Czasopismo: Archives of Civil and Mechanical Engineering
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 10, no 4
• Strony: 57--67
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Pietrzyk M.

autor

Madej Ł.

autor

Rauch Ł.

autor

Gołąb R.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, ul. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] Avrami M.: Kinetics of phase change, I. General theory, Journal of Chemical Physics, Vol. 7, No. 1, 1939, pp. 1103-1112.
• [2] Pietrzyk M., Kusiak J., Kuziak R., Zalecki W.: Optimization of laminar cooling of hot rolled DP steels, XXVIII Verformungskundliches Kolloquium, Planeralm, 2009, pp. 285-294.
• [3] Zhang L., Zhang C.B., Wang Y.M., Wang S.Q., Ye H.Q.: A cellular automaton investigation of the transformation from austenite to ferrite during continuous cooling, Acta Materialia, Vol. 51, No. 18, 2003, pp. 5519-5527.
• [4] Lan Y.J., Li D.Z., Li Y.Y.: Modelling austenite decomposition into ferrite at different cooling rate in low-carbon steel with cellular automaton method, Acta Materialia, Vol. 52, No. 6, 2004, pp. 1721-1729.
• [5] Pietrzyk M., Madej Ł., Rauch Ł., Spytkowski P., Kusiak J.: Conventional and multiscale modelling of austenite decomposition during laminar cooling of hot rolled DP steels, XXIX Verformungskundliches Kolloquium, Planeralm, 2010, pp. 41-46.
• [6] Pichler A., Hribernig G., Tragl E., Angerer R., Radlmayr K., Szinyur J., Traint S., Werner E., Stiaszny P.: Aspects of the production of dual phase and multiphase steel strips, Proc. 41st MWSP Conf., ISS Vol. XXXVII, Baltimore, 1999, pp. 37-60.
• [7] Hofmann H., Mattissen D., Schaumann T.W.: Advanced cold rolled steels for automotive applications, Steel Research International, Vol. 80, No. 1, 2009, pp. 22-28.
• [8] Donnay B., Herman J.C., Leroy V., Lotter U., Grossterlinden R., Pircher H.: Microstructure evolution of c-mn steels in the hot deformation process: the STRIPCAM model, Proc. Modelling of Metal Rolling Processes Conf., eds. J.H. Beynon, P. Ingham, H. Teichert, K. Waterson, London, 1996, pp. 23-35.
• [9] Umemoto M., Hiramatsu A., Moriya A., Watanabe T., Nanba S., Nakajima N., Anan G., Higo Y.: Computer modelling of phase transformation from work-hardened austenite, ISIJ International, Vol. 32, 1992, pp. 306-315.
• [10] Pietrzyk M., Kondek T., Majta J., Zurek A.K.: Method of identification of the phase transformation model for steels, Proc. COM 2000 Conf., Ottawa, 2000, CD ROM.
• [11] Pietrzyk M.: Finite element based model of structure development in the hot rolling process, Steel Research, Vol. 61, No. 12, 1990, pp. 603-607.
• [12] Madej L., Rauch L., Yang C.: Strain distribution analysis based on the digital material representation, Archives of Metallurgy and Materials, Vol. 54, No. 3, 2009, pp. 499-507.
• [13] Christian J.W.: The theory of transformation in metals and alloys, 1-2, Pergamon, London, 2002.