PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Selection of the appropriate phase transformation model for design of laminar cooling and continuous annealing of DP steels

Autorzy
Wybrane pełne teksty z tego czasopisma
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Dobór modelu przemian fazowych dla procesu laminarnego chłodzenia i wyżarzania stali dwufazowych
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
In the work modified JMAK phase transformation model dedicated to dual phase steels was proposed. The model was validated with sensitivity analysis methods and the most important model parameters were selected. The sensitivity analysis results were next used in the parameters identification task. That task was formulated as an inverse problem, it was transformed to the optimization task. The minimum of the goal function defined in the optimization problem was the solution of the model parameters identification. The phase transformation model outputs with identified parameters were compared to measurements from dilatometer and microsections analysis. The comparison was satisfied. Two different case studies were defined to apply modified JMAK model to finite element software and to performed simulations of selected case studies. Investigated procedure proved the fitness for modelling of complex industrial processes combining material forming and cooling/annealing.
PL
W pracy przedstawiono zmodyfikowany model przemian fazowych oparty na równaniu JMAK, umożliwiający modelowanie procesu laminarnego chłodzenia i wyżarzania stali dwufazowych. Dla modelu przemian wyznaczono jego najistotniejsze parametry korzystając z metod analizy wrażliwości. Następnie wyznaczono parametry modelu przemian dla stali dwufazowej. Zagadnienie identyfikacji parametrów modelu zdefiniowano jako zadanie odwrotne korzystając z wcześniejszych wyników analizy wrażliwości. Ilościowe oszacowanie parametrów zostało zweryfikowane na podstawie pomiarów dylatometrycznych oraz analizy obrazów mikrostruktury. W drugiej części pracy zaprezentowano obliczenia dla dwóch różnych procesów przemysłowych z wykorzystaniem modelu przemian fazowych połączonym z metodą elementów skończonych. Otrzymane wyniki potwierdziły przydatność opracowanych modeli do modelowania złożonych procesów przemysłowych łączących formowanie materiału z procesem chłodzenia bądź wyżarzania.
Wydawca
Rocznik
Strony
70--84
Opis fizyczny
Bibliogr. 34 poz., rys.
Twórcy
autor
  • AGH University of Science and Technology, al. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland, szeliga@agh.edu.pl
Bibliografia
  • Avrami, M, 1939, Kinetics of phase change I, J. Chem. Phys., 7, 1103-1112.
  • Bhadeshia. H.K.D.H., 2001, Bainite in steels, University Press, Cambridge.
  • Donnay, B., Herman, J.C., Leroy, V., Lotter, U., Grosster-linden, R., Pircher, H., 1996, Microstructure evolution of C-Mn steels in the hot deformation process: the STRIPCAM model, Proc. 2nd Conf Modelling of Metal Rolling Processes, eds. Beynon, J.H., Ingham, P., Teichert, H., Waterson, K., London, 23-35.
  • Forestier, R., Massoni, E., Chastel, Y., 2002, Estimation of constitutive parameters using an inverse method coupled to a 3D finite element software, Journal of Materials Processing Technology, 125, 594-601.
  • Johnson, W., Mehl, R., 1939, Reaction kinetics in processes of nucleation and growth, Trans. AIME, 135, 416-58.
  • Kirsch, A., 1996, An Introduction to the Mathematical
  • Theory of Inverse Problems, Springer. Kleiber, ML, Antunez, H., Hien, T.D., Kowalczyk, P., 1997,
  • Parameter Sensitivity in Nonlinear Mechanics, Wiley. Koistinen, D.P., Marburger, R.E., 1959, A general equation prescribing the extent of the austenite-martensite transformation in pure iron-carbon alloys and plain carbon steels, Acta Metallurgica, 7, 59-60.
  • Kolmogorov, A., 1937, K statisticheskoi teorii kristallizatsii metallov, Izv. Akad. Nauk USSR Ser. Matemat., 3, 355-59.
  • Kondek, T., Kuziak, R., Pietrzyk, M., 2003, Finite Element Modelling of Deformation of Steels in Two-Phase Range of Temperatures, Proc. COMPLAS VII, eds. Owen, D.R.J., Onate, E., Suarez, B., CIMNE, Barcelona, CD ROM.
  • Lan, Y.J., Li, D.Z., Li, Y.Y., 2004, Modeling austenite decomposition into ferrite at different cooling rate in low-carbon steel with cellular automaton method, Acta Materialia, 52, 1721-1729.
  • McKay, M.D., 1995, Evaluating prediction uncertainty, Technical Report NUREG/CR-6311, U.S. Nuclear Regulatory Commission and Los Alamos National Laboratory.
  • McKay, M.D., Conover, W.J., Beckman, R.J., 1979, A comparison of three methods for selecting values of input variables in the analysis of output from a computer code, Technometrics, 21, 239-245.
  • Mecozzi, M.G., Militzer, M., Sietsma, J., van Der Zwaag, S., 2008, The role of nucleation behavior in phase-field simulations of the austenite to ferrite transformation, Metallurgical and Materials Transactions A, 39A, 1237-1247.
  • Militzer, M., 2011, Phase field modeling of microstructure evolution in steels, Current Opinion in Solid State and Materials Science, 15, 106-115.
  • Morris, M.D., 1991, Factorial sampling plans for preliminary computational experiments. Technometrics, 33, 161-174.
  • Pemach, M., Pietrzyk, M., 2008, Numerical solution of the diffusion equation with moving boundary applied to modeling of the austenite-ferrite phase transformation, Computational Materials Science, 44, 783-791.
  • Pietrzyk, M., Kuziak, R., 1999, Coupling the thermal-mechanical finite-element approach with phase transformation model for low carbon steels, Proc. 2nd ESAFORM Conf. on Material Forming, ed., Covas J., Guimaraes, 525-528.
  • Pietrzyk, M., Kuziak, R, Kondek, T., 2003, Physical and numerical modelling of plastic deformation of steels in two-phase region, Proc. 45th MWSP Conf, Chicago, 209-220.
  • Scheil, E., 1935, Anlaufzeit der Austenitumwandlung, Archiv. fur Eissenhuttenwesen, 12, 565-567.
  • Simmons, J.P., Shen, C, Wang, Y., 2000, Phase field modeling of simultaneous nucleation and growth by explicitly incorporating nucleation events, Scripta Materialia, 43, 935-942.
  • Sobol' , I.M., 1993, Sensitivity analysis for non linear mathematical models, Math. Model. Comput. Exp., 1, 407-414.
  • Suehiro, M., Senuma, T., Yada, H., Sato, K., 1992, Application of mathematical model for predicting micro-structural evolution to high carbon steels, ISIJ International, 32, 433-439.
  • Szeliga, D., Gawąd, J., Pietrzyk, M., 2006, Inverse analysis for identification of rheological and friction models in metal forming, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 195, 6778-6798.
  • Szeliga, D., Pietrzyk, M., 2010, Identification of rheological models and boundary conditions in metal forming, International Journal of Materials and Product Technology, 19, 405.
  • Szeliga, D., 2011, Application of sensitivity analysis -preliminary step of the process parameters estimation. Proc. XI Conf COMPLAS, eds. Onate, E., Owen, D.R.J., Peric, D., Suarez, B., Barcelona, 1359-1367, (e-book).
  • Szeliga, D., Pietrzyk, M., 2011, Multiscale models and metamodels in application to metal forming simulations, Proc. MEFORM2011, Freiberg, 364-369.
  • Szeliga, D., 2012a, Zagadnienie identyfikacji parametrów równań przemian fazowych, Rudy i Metale Nieżelazne, 57, (in press) (in Polish).
  • Szeliga, D., 2012b, Design of the continuous annealing process for multiphase steel sheets, Proc. Conf METAL 2012, Brno, (CD ROM).
  • Tamura, I., Ouchi, C, Tanaka, T., Sekine, H., 1988, Thermomechanical processing of high strength low alloy steels, Butterworth & Co. Press, London.
  • Umemoto, M., Hiramatsu, A., Moriya, A., Watanabe, T., Nanba, S., Nakajima, N., Anan, G., Higo, Y., 1992, Computer modelling of phase transformation from work-hardened austenite, ISIJ International, 32, 306-315.
  • van Leeuwen, Y., Kop, T.A., Sietsma, J., van der Zwaag, S., 1999, Phase transformations in low-carbon steels; modelling the kinetics in terms of the interface mobility, Journal of Physics IV, 9, 401-09.
  • Zhąng, L., Zhang, C.B., Wang, Y.M., Wang, S.Q., Ye, H.Q., 2003, A cellular automaton investigation of the transformation from austenite to ferrite during Continuous cooling, Acta Materialia, 51, 5519-5527.
  • Zienkiewicz, O.C, Taylor, R.L., 1989, The Finite element method, McGraw-Hill.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BUJ5-0051-0029
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.