Texture heterogeneity of asymmetrically cold rolled low carbon steel

• Autorzy: Wroński S. , Wierzbanowski K. , Bacroix B. , Chauveau T. , Wróbel M. , Rauch A. , Montheillet F. , Wroński M.

Warianty tytułu

PL

Niejednorodnośćtekstury w walcowanej asymetrycznie i na zimno stali niskowęglowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The crystallographic texture formation in low carbon steel during asymmetric rolling was studied experimentally and analysed numerically. Modelling of plastic deformation was done in two scales: in the macro-scale using the finite element method ( FEM) and in crystallographic scale using the polycrystalline deformation model (LW model). The stress distribution in the rolling gap was calculated using FEM and next these stresses were applied in LW model of polycrystalline plastic deformation. It was found that the textures of central and surface layers of the sample are related by a rotation around the transverse direction; moreover, this rotation angle varies with the distance of the considered material layer from the sample surface. In general, the predicted textures agree very well with those determined by X-ray diffraction. Besides of texture change (departure from orthorhombic sample symmetry), the asymmetrical rolling modifies also the material microstructure.

PL

Zbadano doświadczalnie i numerycznie tworzenie się tekstur walcowania asymetrycznego w stali niskowęglowej. Modelowanie odkształcenia plastycznego przeprowadzono w dwóch skalach: w skali makro przy użyciu metody elementów skończonych (MES) i w skali krystalograficznej używajac modelu odkształcenia polikryształu (model LW). Rozkład naprężeń w kotlinie walcowniczej wyznaczony metodą elementów skończonych był następnie użyty w modelu odkształcenia LW. Stwierdzono, że tekstury warstwy powierzchniowej i środkowej związane są obrotem wokół kierunku poprzecznego, przy czym kąt obrotu zależy od odległości rozważanej warstwy materiału od powierzchni próbki. Ogólnie, tekstury przewidywane przez użyte modele pozostają w dobrej zgodności z teksturami zmierzonymi. Oprócz zmiany tekstury (odejście od rombowej symetrii próbki), walcowanie asymetryczne modyfikuje także mikrostrukturę materiału.

Słowa kluczowe

EN

rolling texture; low carbon steel; cold rolling

PL

tekstura walcowania; stal niskowęglowa; walcowanie na zimno

• 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: 2009
• Tom: Vol. 54, iss. 1
• Strony: 89--102
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys.

Twórcy

autor

Wroński S.

autor

Wierzbanowski K.

autor

Bacroix B.

autor

Chauveau T.

autor

Wróbel M.

autor

Rauch A.

autor

Montheillet F.

autor

Wroński M.

• FACULTY OF PHYSICS AND APPLIED COMPUTER SCIENCE, AGH UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY, 30-059 KRAKÓW, 30 MICKIEWICZA AV., POLAND

Bibliografia

• [1] H. Gao, G. Chen, Asymmetrical cold rolling realized on plain mill for steel sheet by laser-textured rolls, Iron and Steel 33, 63-66 (1998).
• [2] S. Channa, D. Solas, A. L. Etter, R. Penelle, T. Baudin, Texture Evolution in Invar® Deformed by Asymmetrical Rolling, Materials Science Forum 550, 551-556 (2007).
• [3] H. J. Bunge, Texture Analysis in Materials Science, Butterworths, London, 1982.
• [4] T. Leffers, Computer Simulation of the Plastic Deformation in Face-Centred Cubic polycrystals and the Rolling Texture Derived, physica status solidi 25, 337-344 (1968). 102
• [5] K. Wierzbanowski, J. Jura, W. G. Haije, R. B. Helmholdt, FCC Rolling Texture Transitions In Relation to Constraint Relaxation, Crystal Research and Technology 27, 513-522 (1992).
• [6] K. Wierzbanowski, A. Baczmanski, P. Lipinski, A. Lodini, Elasto-plastic models of polycrystalline material deformation and their applications, Archives of Metallurgy and Materials 52, 77-86 (2007).
• [7] J. Tarasiuk, K. Wierzbanowski, J. Kusnierz, Some Model Predictions for Plastically Deformed Polycrystalline Copper, Archives of Metallurgy 38, 33-47 (1993).
• [8] G. Sachs, Zur Ableitung einer Fliessbbedingung, Zeitschrift der V.D.I. 72, 739-747 (1928).
• [9] G. I. Taylor, Plastic Strain in Metals, Journal of the Institute of Metals 62, 307-324 (1938).
• [10] P. Franciosi, M. Berveiler, A. Zaoui, Latent Hardening in Copper and Aluminium Single Crystals, Acta Metallurgica 28, 273-283 (1980).
• [11] H. D. Hibbitt, B. I. Karlson, D. Sorensen, ABAQUS Example Problems Manual. Rolling of Thick Plates (1.3.6), 485-502 (2004).
• [12] J. S. Lu, O. K. Harrer, W. Schwenzfeier, F. D. Fischer, Analysis of the bending of the rolling material in asymmetrical sheet rolling, International Journal of Mechanical Sciences 42, 49-61 (2000).
• [13] S. A. A. Akbari Mousavi, S. M. Ebrahimi, R. Madoliat, Three dimensional numerical analyses of asymmetric rolling, Journal of Materials Processing Technology 187-188, 725-729 (2007).
• [14] H. Jin, D. J. Lloyd, Evolution of texture in AA6111 aluminum alloy after asymmetric rolling with various velocity ratios between top and bottom rolls, Materials Science and Engineering A 465, 267-273 (2007).
• [15] S. H. Lee , D. N. Lee, Analysis of deformation textures of asymmetrically rolled steel sheets, International Journal of Mechanical Sciences, 43, 1997-2015 (2001).
• [16] A. Wauthier, H. Regle, J. Formigoni, G. Herman, The effects of asymmetrical cold rolling on kinetics, grain size and texture in IF steels, Materials Characterization 60, 90-95 (2009).