Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effect of Roll Force Decrease in Hot Rolling of Dp600 Steel Grade by Use of Roll Gap Lubrication

Kaźmierski Tomasz, Krawczyk Janusz

Tribologia

|

2023

|

nr 2

27--33

EN

The force required for plastic deformation of steel in the hot rolling process is an important parameter which impacts roll wear, strip steering in finishing stands, shape and profile of the rolled strip and energy consumption. Theoretically, the roll force could be effectively decreased by rolling strips with higher temperatures and a lower speed or by reducing the strip’s input thickness. Due to the required mechanical properties of hot rolled strips as well as the continuous drive toward increased rolling line productivity and cost optimisation, in most cases, it is impossible to lower roll force by changing these two parameters. Roll gap lubrication effectively decreases the roll force, and lowering the friction between the work roll's surface and rolled material reduces roll force by 5% to 20%. Lower roll force brings obvious results in lower energy consumption, but even more important are benefits coming from lower work roll wear and improved strip shape and profile. These issues are particularly important during the hot rolling of dual-phase steel, which due to relatively low final rolling temperature (FRT), requires a higher roll force resulting from increased steel yield stress at lower temperatures.

PL

W procesie walcowania na gorąco siła konieczna do uzyskania pożądanego stopnia odkształcenia plastycznego materiału w kotlinie walcowniczej jest istotnym parametrem, wpływającym na stopień zużycia walców, prowadzenie pasma w klatkach walcowniczych, kształt i profil walcowanego pasma oraz zużycie energii elektrycznej. Efektywnymi sposobami zmniejszenia siły koniecznej do odwalcowania pasma w grupie klatek wykańczających mogłoby być prowadzenie walcowania w wyższej temperaturze i z mniejszymi prędkościami lub zmniejszenie wejściowej grubości pasma. Z uwagi na wymagane własności mechaniczne blachy po walcowaniu na gorąco, a także ciągłe dążenie do zwiększenia wydajności linii i optymalizacji kosztów, najczęściej nie jest to możliwe. Skutecznym sposobem pozwalającym na zmniejszenie siły walcowania jest zastosowanie smarowania kotliny walcowniczej. Zmniejszenie tarcia pomiędzy powierzchnią walców i walcowanym materiałem pozwala uzyskać spadek siły na poziomie 5–20%. Spadek siły walcowania przekłada się wprost na zmniejszenie zużycia energii elektrycznej, jednak najważniejsze są korzyści związane ze zmniejszonym zużyciem walców roboczych i lepszą kontrolą kształtu pasma. Kwestie te nabierają szczególnego znaczenia podczas produkcji blachy o strukturze dwufazowej, która z uwagi na wymaganą stosunkowo niską temperaturę końca walcowania charakteryzuje się dużym oporem odkształcenia skutkującym występowaniem dużych sił w trakcie walcowania w grupie klatek wykańczających.

2

A roll’s wear during hot rolling of high-silicon steel and its impact on the quality of a strip’s profile

Ścibisz Kamila, Kaźmierski Tomasz, Krawczyk Janusz

Tribologia

|

2023

|

nr 3

95--102

EN

Hot rolling of grain-oriented high silicon steel is related to technical problems such as high temperature and long rolling campaigns with strips of the same width. Numerous methods may be carried out as a solution to these problems. Before the rolling campaign, all rolls of finishing stands are exchanged. The campaign is scheduled with additional exchanges of rolls on two last stands in two stages. A roll’s wear increases with the quantity of rolled material and may lead to strip profile deformation. Exchanging the rolls ensures the required steel quality and prevents losses caused by quality defects. This work identifies factors affecting the work roll's wear and refers to the material from which rolls are made. This work aimed to determine the wear of work rolls of the finishing group rolling mills during the rolling of high-silicon steel. The work presents wear analyses of 30 rolls. It was analysed depending on roll type and high silicon steel rolled material quantity. Compared wear of rolls after rolling high-silicon steel and black sheet. By analysing the distribution of roll wear along the length of the roll, it was found that the wear of working rolls directly affects the geometry of the rolled sheet, which may affect the quality of the strip profile of the rolled sheet.

PL

Walcowanie stali wysokokrzemowych o zorientowanym ziarnie wiąże się z problemami technologicznymi takimi jak: wysoka temperatura walcowania i bardzo długa sekwencja walcowania blachy o tej samej szerokości. Rozwiązanie tych problemów prowadzone jest wieloaspektowo. Przed rozpoczęciem procesu walcowania stali wysokokrzemowych następuje wymiana walców roboczych we wszystkich walcarkach wykańczających. Walcowanie planowane jest z przebudową pośrednią walców roboczych, w dwóch ostatnich walcarkach. Po odwalcowaniu określonej ilości materiału konieczne jest wycofanie narzędzi do regeneracji z uwagi na postępujące zużycie walców roboczych. Przebudowa pośrednia walców ma na celu zapewnienie wymaganej jakości blachy i niedopuszczenie do strat związanych z powstawaniem wad jakościowych. Niniejsza praca określa czynniki wpływające na zużycie walców, odnosząc je również do materiału, z którego wykonane są narzędzia. Celem pracy było określenie zużycia walców roboczych walcarek grupy wykańczającej podczas walcowania stali wysokokrzemowej. W pracy przedstawiono analizę zużycia 30 walców roboczych. Analizowano zużycie w zależności od rodzaju walca podczas walcowania stali wysokokrzemowej, porównano zużycie walców na poszczególnych klatkach walcowniczych w zależności od ilości przewalcowanej stali wysokokrzemowej, dokonano porównania zużycia walców po walcowaniu stali wysokokrzemowej i walcowaniu blachy czarnej. Obserwowany nierównomierny rozkład zużycia walców na ich długości może wpływać na kształt walcowanej blachy, co może przekładać się na jakość profilu poprzecznego.

3

Microstructure-related properties of explosively welded multi-layer Ti/Al composites after rolling and annealing

Solecka Monika, Mróz Sebastian, Petrzak Paweł, Mania Izabela, Szota Piotr, Stefanik Andrzej, Garstka Tomasz, Paul Henryk

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2023

|

Vol. 23, no. 1

art. no. e39, 2023

EN

The processes of rolling and annealing of explosively welded multi-layered plates significantly affect the functional properties of the composite. In current research, fifteen-layered composite plates were fabricated using a single-shot explosive welding technique. The composites were then rolled up to 72% to reduce layer thickness, followed by annealing at 625 °C for varying times up to 100 h. Microstructure evolution and chemical composition changes were investigated using scanning electron microscopy equipped with energy-dispersive spectroscopy. The mechanical properties of the composite were evaluated by tensile testing, while the strengths of individual layers near the interface were evaluated by micro-hardness measurements. After explosive welding, the wavy interfaces were always formed between the top layers of the composite and the wave parameters decreasing as the bottom layers approach. Due to the rolling process, the thickness of Ti and Al layers decreases, and the waviness of top interfaces disappeared. Simultaneously, the necking and fracture of some Ti layers were observed. During annealing, the thickness of layers with chemical composition corresponding to the Al3Ti phase increased with annealing time. A study of growth kinetic shows that growth is controlled by chemical reaction and diffusion. The results of micro-hardness tests showed that after annealing, a fourfold increase of hardness can be observed in the reaction layers in relation to the Ti, while in relation to Al, the increase of hardness is even 15 times greater.

4

Stochastic model describing evolution of microstructural parameters during hot rolling of steel plates and strips

Szeliga Danuta, Czyżewska Natalia, Klimczak Konrad, Kusiak Jan, Kuziak Roman, Morkisz Paweł, Oprocha Piotr, Pietrzyk Maciej, Poloczek Łukasz, Przybyłowicz Paweł

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2022

|

Vol. 22, no. 3

art. no. e139

EN

Enhancing strength-ductility synergy of materials has been for decades an objective of research on structural metallic materials. It has been shown by many researchers that significant improvement of this synergy can be obtained by tailoring heterogeneous multiphase microstructures. Since large gradients of properties in these microstructures cause a decrease of the local fracture resistance, the objective of research is to obtain smoother gradients of properties by control of the manufacturing process. Advanced material models are needed to design such microstructures with smooth gradients. These models should supply information about distributions of various microstructural features, instead of their average values. Models based on stochastic internal variables meet this requirement. Our objective was to account for the random character of the recrystallization and to transfer this randomness into equations describing the evolution of dislocations and grain size during hot deformation and during interpass times. The idea of this stochastic model is described in the paper. Experiments composed of uniaxial compression tests were performed to supply data for the identification and verification of the model in the hot deformation and static recrystallization parts. Histograms of the grain size were measured after hot deformation and at different times after the end of deformation. Identification and validation of the model were performed. The validated model, which predicts evolution of heterogeneous multiphase microstructure, is the main output of our work. The model was implemented in the finite element program for hot rolling of plates and sheets and simulations of these processes were performed. The model’s capability to compare and evaluate various rolling strategies are demonstrated in the paper.

5

Comparative analysis of cold and warm rolling on tensile properties and microstructure of additive manufactured Inconel 718

Zhang Tao, Li Huigui, Gong Hai, Wu Yunxin, Ahmad Abdulrahaman Shuaibu, Chen Xin, Zhang Xiaoyong

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2022

|

Vol. 22, no. 1

art. no. e44, 2022

EN

Despite the high efficiency and low cost of wire + arc additive manufacture (WAAM), the epitaxial grown columnar dendrites of WAAM deposited Inconel 718 cause inferior properties and severe anisotropy compared to the wrought components. Fundamental studies on the influence of one-pass cold and warm rolling on hardness and microstructure were investigated. Then the interpass cold and warm rolling on tensile properties were also analyzed. The results show that the one-pass rolling increases the hardness and displays a heterogeneous hardness distribution compared to the as-deposited material, and the warm rolling exhibits a larger and deeper strain compared to cold rolling. The columnar dendrites gradually change to cell dendrites under the rolling process and then change to equiaxed grains with the subsequent new layer deposition. The average grain size is 16.8 μm and 23.5 μm for the warm and cold rolling, respectively. The strongly textured columnar dendrites with preferred < 001 > orientation transform to equiaxed grains with random orientation after rolling process. The grain refinement contributes to the dispersive distributed strengthening phases and the increase in its fraction with heat treatment. The as-deposited samples show superior tensile properties compared to the cast material but inferior compared to the wrought components, while the warm-rolled samples show superior tensile properties to wrought material. Isotropic tensile properties are obtained in warm rolling compared to cold rolling. The rolling process and heat treatment both decrease the elongation and lead to a transgranular ductile fracture mode. Finally, the rolling-induced strengthening mechanism was discussed.

6

Obróbka cieplna bezpośrednio po walcowaniu na gorąco prętów o dużych przekrojach ze stali konstrukcyjnych

Garbarz Bogdan, Woźniak Dariusz, Adamczyk Mariusz, Walnik Bartłomiej, Krawczyk Aleksandra, Grzesiak Marek

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2021

|

nr 9-10

24--32

PL

Artykuł zawiera wyniki badań bezpośredniej obróbki cieplnej prętów o średnicy 200 mm ze stali S355J2. Zastosowanie wariantu chłodzenia o zoptymalizowanych parametrach bezpośrednio po walcowaniu na gorąco prętów pozwoliło na uzyskanie wartości granicy plastyczności i udarności KV-20°C porównywalnych z wartościami uzyskiwanymi w wyniku obróbki standardowego normalizowania. W wyniku wykonanych testów na przemysłowym stanowisku eksperymentalnym opracowano dane techniczne i technologiczne niezbędne do uruchomienia przemysłowej technologii normalizowania prętów o dużych przekrojach bezpośrednio po walcowaniu na gorąco.

EN

The paper contains the results of testing the direct heat treatment of 200 mm diameter bars made of the S355J2 steel. Tests of the accelerated cooling of the bars directly after hot rolling were carried out using experimental site in Huta Bankowa, within the framework of the research project financially supported by the POIR fund. The application of cooling with optimized parameters directly after the hot rolling of the bars resulted in obtaining the values of yield stress and KV-20°C fracture toughness comparable with the values produced by the standard normalizing treatment. As a result of the tests performed at the industrial experimental site the technical and technological data were prepared that are necessary for the start-up of an industrial technology of normalizing large-diameter bars directly after hot rolling.

7

Study on mechanical properties and microstructure of 42CrMo4/NANOS-BA® high-strength clad plates after the process of hot rolling and two-stage heat treatment with isothermal transformation

Walnik Bartłomiej, Woźniak Dariusz, Nieszporek Aleksandra, Adamczyk Mariusz

Journal of Metallic Materials

|

2021

|

Vol. 73, no. 1

22--31

EN

The aim of the study was to develop a technology for welding non-weldable 42CrMo4 and NANOS-BA® steel grades in the process of hot rolling and two-stage heat treatment. As a result of physical experiments carried out in a line for semi-industrial simulation of the production of metals and their alloys (LPS) and additional heat treatment, a durable combination of 42CrMo4 and NANOS-BA® steels with high mechanical properties was obtained, including: Rp0.2 = 1036 MPa, Rm = 1504 MPa and A = 10.9%, without microscopically visible cracks and other discontinuities in the joined surface. The quality of the 42CrMo4/NANOS-BA® clad plates produced in this way was assessed on the basis of microstructure examination as well as bending, shear and tensile strength tests.

PL

Celem pracy było opracowanie technologii zgrzewania niespawalnych stali w gatunkach 42CrMo4 i NANOS-BA® w procesie walcowania na gorąco i dwuetapowej obróbki cieplnej. W wyniku fizycznych eksperymentów przeprowadzonych w linii do półprzemysłowej symulacji wytwarzania metali i ich stopów (LPS) i dodatkowej obróbki cieplnej uzyskano trwałe połączenie stali 42CrMo4 i NANOS-BA® o wysokich właściwościach mechanicznych m.in.: Rp0,2 = 1036 MPa, Rm =1504 MPa i A = 10,9%, bez widocznych mikroskopowo pęknięć i innych nieciągłości w płaszczyźnie zgrzewania. Ocenę jakości wykonanych tym sposobem połączeń płaskowników dwuwarstwowych 42CrMo4/NANOS-BA® dokonano w oparciu o badania mikrostruktury i próby wytrzymałości na zginanie, ścinanie i rozciąganie.

8

Scaling Behaviour of Si-alloyed Steel Slabs under Reheating Conditions

Mikl Gregor, Höfler Thomas, Gierl-Mayer Christian, Danninger Herbert, Linder Bernhard, Angeli Gerhard

Journal of Casting & Materials Engineering

|

2021

|

Vol. 5, no. 4

71--74

EN

Reheating of steel slabs for further processing such as hot rolling usually takes place in gas-fired pusher furnaces. Temperatures well above 1000°C, combined with an atmosphere containing H2O, CO2, and O2, lead to substantial oxidation of most steel grades. Newly developed advanced steels often contain significant amounts of Si. This element plays a dominant role in the scaling behaviour near the steel-scale-interface, since fayalite (Fe2SiO4) forms a eutectic with wuestite (Fe1–xO) that melts as low as 1177°C. To better understand the high temperature oxidation behaviour, lab-scale trials were performed with different steel grades containing up to 3 wt.% Si. Possible interactions of Si with other alloying elements present in the samples such as Cr, Mn and Al were also of interest. The atmosphere contained 20% H2O, 7% CO2, and 3% O2, resembling reheating conditions in pusher furnaces, and temperatures ranged from 1100 to 1240°C. For metallographic investigation, the oxidised samples were cold mounted under vacuum using taper section angles. After preparation, the sections were examined through light microscopy, SEM/EDS, XRD, and TEM. The local distribution of the alloying elements could be mapped efficiently, and phase identification was successful in most parts. Under the applied experimental conditions, the elements of interest were present in their oxidic form either as pure or as mixed oxides. Higher Si-contents led to an increased build-up of eutectic melting phase at the steel-scale-interface at temperatures above 1177°C, which in turn further accelerated the oxidation.

9

Mechanical and thermal stability of retained austenite in plastically deformed bainite-based TRIP-aided medium-Mn steels

Kozłowska Aleksandra, Grajcar Adam, Janik Aleksandra, Radwański Krzysztof, Krupp Ulrich, Matus Krzysztof, Morawiec Mateusz

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2021

|

Vol. 21, no. 3

807--820

EN

Advanced medium-Mn sheet steels show an opportunity for the development of cost-effective and light-weight automotive parts with improved safety and optimized environmental performance. These steels utilize the strain-induced martensitic transformation of metastable retained austenite to improve the strength–ductility balance. The improvement of mechanical performance is related to the tailored thermal and mechanical stabilities of retained austenite. The mechanical stability of retained austenite was estimated in static tensile tests over a wide temperature range from 20 °C to 200 °C. The thermal stability of retained austenite during heating at elevated temperatures was assessed by means of dilatometry. The phase composition and microstructure evolution were investigated by means of scanning electron microscopy, electron backscatter diffraction, X-ray diffraction and transmission electron microscopy techniques. It was shown that the retained austenite stability shows a pronounced temperature dependence and is also stimulated by the manganese addition in a 3–5% range.

10

Innowacyjna stal wysokokrzemowa z regulowaną niską zawartością zanieczyszczeń i wtrąceń niemetalicznych o kontrolowanej morfologii oraz odpowiednim poziomie inhibitora AlN z przeznaczeniem na wysokojakościowe blachy transformatorowe

Różański Piotr, Radwański Krzysztof, Niesler Marian, Woźniak Dariusz, Zdonek Bogdan, Mazur Artur, Pidvysots’kyy Valeriy, Kuziak Roman, Maracha Grzegorz, Fraś Wojciech

Journal of Metallic Materials

|

2020

|

Vol. 72, no. 2

63--82

PL

W artykule przedstawiono przebieg i wyniki badań przemysłowych wykonanych w ramach 1 Etapu projektu, którego końcowym celem jest opracowanie innowacyjnej stali elektrotechnicznej nowej generacji, przeznaczonej na blachy transformatorowe o wysokiej przenikalności magnetycznej (wysokiej indukcji 1,9 T i małej stratności 0,8 W/kg) z ziarnem zorientowanym (typ HGO) wraz z technologią jej wytwarzania w zakresie: wytapiania w konwertorze z obróbką pozapiecową uwzględniającą próżniowe odgazowanie stali w demonstracyjnej instalacji, ciągłego odlewania wlewków płaskich i walcowania ich na gorąco na półwyrób do dalszego przerobu. Pozostałe etapy wytwarzania blach transformatorowych obejmujące walcowanie na zimno, międzyoperacyjną obróbkę cieplną i cieplno-chemiczną oraz obróbkę powierzchniową stanowią tajemnicą przedsiębiorstwa. W ramach 1 Etapu projektu wykonano symulacje numeryczne i fizyczne wytapiania, odlewania i walcowania na gorąco stali o założonych parametrach jakościowych, celem uzyskania materiału do dalszych badań. Określono parametry wytapiania i odlewania zapewniające uzyskanie odpowiedniej jakości stali o maksymalnej zawartość tlenu całkowitego 12 ppm i udziale powierzchniowym wtrąceń niemetalicznych max. 0,05%, oraz wymagania techniczno-technologiczne urządzenia do obróbki ciekłej stali w próżni, stanowiącego instalację demonstracyjną, a także opracowano model reologiczny stali transformatorowej dla procesu walcowania blach na gorąco, z użyciem którego przeprowadzono wstępne symulacje w celu uzyskania rozkładów temperatury, odkształcenia i prędkości odkształcenia w walcowanym paśmie.

EN

The article presents the process and results of industrial tests carried out as part of the 1st Stage of the project, the final goal of which is to develop an innovative new-generation electrical steel designed for the manufacture of transformer plates with high magnetic permeability (high inductance of 1.9 T and low lossiness of 0.8 W/ kg) and with oriented grain (HGO type) together with the technology of its production in the scope of: melting of steel in a converter with ladle treatment taking into account vacuum degassing of steel in a demonstration installation, continuous casting of flat ingots and their hot rolling for further processing. The remaining stages of transformer plate production, including cold rolling, inter-operational heat and thermo-chemical treatment, as well as surface treatment operations, are a trade secret. As part of the 1st Stage of the project, numerical and physical simulations of melting, casting and hot rolling of steel with assumed quality parameters were carried out in order to obtain material for further research. The melting and casting processes parameters were determined to ensure obtaining the appropriate quality of steel with a maximum total oxygen content of 12 ppm and the surface fraction of non-metallic inclusions of max. 0.05%, technical and technological requirements for the device for liquid steel processing in vacuum constituting the demonstration installation were determined, and a rheological model of transformer steel for the sheet hot-rolling process was developed, with the use of which preliminary simulations were carried out to obtain temperature, deformation and strain rates in the rolled strip.

11

Badania właściwości mechanicznych i mikrostruktury eksperymentalnych blach warstwowych walcowanych na gorąco

Walnik Bartłomiej, Woźniak Dariusz, Adamczyk Mariusz

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2019

|

Vol. 86, nr 10

309--314

PL

W artykule przedstawiono wyniki prób walcowania na gorąco blach warstwowych w linii do badań w skali półprzemysłowej (LPS), z zastosowaniem jednego przepustu z gniotem względnym około 40%. Próby technologiczne wykonano na blachach warstwowych, będących połączeniami stali: S235JR, S355J2, 42CrMo4 i X5CrNi18-10. Wykonano próby wytrzymałościowe na zginanie i ścinanie z uzyskanych połączeń. Badania mikrostruktury przeprowadzono przy użyciu mikroskopu świetlnego. Wyniki pracy wskazują na możliwość wytworzenia unikatowych wyrobów łączących w sobie cechy stali z gatunków S235JR, S355J2, 42CrMo4 i X5CrNi18-10 bezpośrednio w procesie walcowania na gorąco.

EN

The article presents the results of experiments of one pass rolling of layered sheets with relative reduction ~40%. The experiments were carried out in the semi industrial line to simulation of hot rolling process (LPS)on layered plates from steels: S235JR, S355J2, 42CrMo4 and X5CrNi18-10. Bending and shearing strength tests were carried out. Microstructure investigation was carried out with the use of a light microscope. The results of the work indicate the possibility of creating unique products composed of different types of steels: S235JR, S355J2, 42CrMo4 and X5CrNi18-10 in hot rolling process.

12

Własności i struktura stali S235JR po statycznym i dynamicznym przeginaniu i prostowaniu na zimno

Rdzawski Z., Głuchowski W., Sobota J., Pacyna J., Dąbrowski R., Rożniata E.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2018

|

T. 29, nr 2

151--168

PL

Bardzo często w okresach kryzysów gospodarczych pojawiają się uciążliwe niedomagania w zakresie utrzymania produkcji na odpowiednim poziomie ilościowym oraz jakościowym zapewniającym stały rozwój. Podołanie rosnącym potrzebom wymaga znacznego wysiłku w zapewnieniu pożądanego zespołu cech użytkowych przy zachowaniu odpowiedniej ekonomiki wytwarzania. Z tymi problemami, szczególnie w ostrej formie, spotykają się przedsiębiorstwa wyposażone w przestarzałe urządzenia produkcyjne, które swoją szansę na przeżycie upatrują w doskonaleniu procesów technologicznych opartych o wiedzę. Rosnące zapotrzebowanie na funkcjonalne stopy miedzi, charakteryzujące się takimi szczególnymi zespołami własności użytkowych, jak korzystna kombinacja wysokich własności mechanicznych oraz konduktywności elektrycznej i cieplnej, stabilne właściwości w warunkach eksploatacyjnych, odporność na korozję oraz zużycie ścierne, odporność na zmienne obciążenia mechaniczne, cieplne i prądowe. Spełnienie tych oczekiwań wymaga dobrania odpowiednich składników stopowych miedzi jak też technologii osiągania odpowiedniej i stabilnej struktury stopów. Dotyczy to głównie stopów miedzi podatnych do utwardzania wydzieleniowego, dyspersyjnego, roztworowego oraz umacniania odkształceniowego. Szczególną uwagę przywiązuje się do wytwarzania silnie rozdrobnionej struktury stopów (ultrafine grain size – UFG). Jedną z metod osiągania silnie rozdrobnionej struktury jest cykliczne przeginanie i prostowanie (continous repetitive corrugation and straightening – CRCS). Metodę tę wykorzystano z powodzeniem do zdecydowanej poprawy własności taśm z miedzi chromowej, podatnej do utwardzania wydzieleniowego, dla stopu CuNi2Si1 oraz dla brązu cynowego i mosiądzów. Otrzymane rezultaty stanowiły pewną zachętę do wykorzystania metody przeginania i prostowania dla metali o sieci regularnej, przestrzennie centrowanej A2. W tym celu do badań wybrano pręty walcowane na gorąco o przekroju 12x12 mm ze stali w gat. S235JR. Ze względu na wymiary prętów oraz dostępność urządzenia do przeginania i prostowania ograniczona została liczba cykli oraz zwiększono wartość odkształcenia i naprężenia.

EN

The periods of economic crises very often see serious problems in the maintenance of production at the appropriate quantitative and qualitative level as required for constant development. To meet the growing needs it is necessary to put considerable effort in ensuring the desired set of functional properties while maintaining adequate production economics. Those problems, especially in a severe form, are encountered by companies equipped with outdated production facilities, the companies which see their chance of survival in improvement of production processes based on the knowledge. There is a growing demand for functional copper alloys characterized by specific sets of functional properties such as advantageous combination of high mechanical properties with electrical and thermal conductivity, stable properties in operating conditions, resistance to corrosion and abrasive wear, resistance to changing mechanical, thermal and current loads. Meeting these expectations requires selection of appropriate copper alloy components as well as a relevant technology to achieve adequate and stable structure of alloys. This applies mainly to copper alloys which are susceptible to precipitation, dispersion, solution and strain hardening. Particular attention is paid to production of a highly fragmented structure of alloys (ultrafine grain size – UFG). One of the methods for production of highly fragmented structure consists of continuous repetitive corrugation and straightening (CRCS). This method was successfully applied for significant improvement of properties of copper alloys strips. The produced results provided some incentive to apply the method of corrugation and straightening to metals with body centred A2 lattice. For this purpose, hot-rolled S235JR steel grade rods of 12x12 mm section were used. Because of the dimensions of the rods and availability of corrugation and straightening equipment the number of cycles was reduced while the values of stress and strain were increased.

13

Computer system for design of the hot rolling technology for advanced multiphase steel strips

Rauch Ł., Bzowski K., Pietrzyk M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2018

|

Vol. 85, nr 4

109--114

EN

The paper presents implementation of computer system dedicated to flexible design of hot rolling technologies. The system allows to compose a production line, which includes rolling, cooling and coiling devices with all the parameters dedicated to control the manufacturing process. VirtRoll system is implemented in mixed client-server architecture including both strong server and strong client sides, where the first one is based on Model-View-Controller (MVC) Angular approach, and the latter one is based on PHP Restful API. Moreover, the server side is responsible for submission of computing jobs to High Performance Computing (HPC) infrastructure to obtain fast and reliable results. The most important advantage of the system is a flexible material models definition giving the possibility to introduce innovative materials models into the final design of the modern hot rolling processes.

PL

Artykuł przedstawia system komputerowy dedykowany do elastycznego projektowania technologii walcowania na gorąco. System umożliwia komponowanie linii produkcyjnych składających się z urządzeń do walcowania, chłodzenia oraz zwijania. System VirtRoll został zaimplementowany w architekturze mocnego klienta i mocnego serwera, gdzie pierwszy z nich zaimplementowany został zgodnie z rozwiązaniem Model-Widok-Kontroler (MVC) Angular, natomiast drugi w technologii Restful API umożliwiającej bezpośrednie wysłanie zapytania na serwer WWW. Ponadto, serwer odpowiada za zlecanie zadań obliczeniowych na infrastrukturę sprzętową obliczeń wysokiej wydajności (HPC) w celu osiągnięcia szybkich i wiarygodnych wyników. Najważniejszą korzyścią z opracowania systemu jest jednak możliwość elastycznego definiowania modeli materiałowych, co pozwala na wprowadzanie innowacyjnych materiałów do projektów technologii walcowania na gorąco.

14

Numerical analysis of temperature and residual stresses in hot-rolled steel strip during cooling in coils

Witek S., Milenin A.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2018

|

Vol. 18, no. 2

659--668

EN

The main factors influencing on the level of residual stresses in hot rolled steel strips are related with uneven temperature and microstructure changes during cooling on the run-out table and in a coil. That is why in this work, development of coil cooling model with taking into account the influence of radial stresses on the effective thermal conductivity in the radial direction was performed. In order to assess the influence of the phase transformations in the coil on the level of residual stresses, the different laminar cooling strategies were applied. The results of numerical simulations obtained in this work were validated in industrial conditions. It is shown that the end of phase transformations in the strip coil has a significant influence on the level of residual stresses.

15

Oceny stanu frezu kulistego w zmiennych warunkach obróbki elementów trójwymiarowych

Wittbrodt P., Łapuńka I.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2017

|

nr 9-10

26--30

PL

W artykule przedstawiono problemy oceny stanu frezu kulistego przy obróbce elementów trójwymiarowych. Przedstawiono wybrane metody oceny zużycia ostrzy narzędzia w zmiennych warunkach skrawania.

EN

The paper presents some problems related to the ball nose end mill wear estimation during milling three-dimensional elements. The selected methods of tool wear assessment in variable milling conditions are presented.

16

Structure and properties of hot-rolled and annealed AZ61 magnesium alloy

Sułkowski B.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2017

|

Vol. 43, no. 1

21--29

EN

Magnesium alloy AZ61 was processed by hot rolling up to a large thickness reduction (~89%) in several routes with intermediate annealing. The hot rolling process was conducted at 450°C and at a 1.5 s−1 strain rate. The structure and texture evolution as well as the mechanical properties during processing were investigated. The structure studies showed that, during the hot-rolling process, a large number of twins formed, which had an impact on the mechanical properties of the hot-rolled samples. After annealing for 15 minutes, the twins were no longer observed in the annealed samples, causing a significant decrease in hardness. Moreover, an investigation of the hardness showed that annealing for 15 minutes did not remove all of the hardening effects nor did the hardness of the annealed samples decrease to the value before hot rolling. The texture investigations showed that the texture of the hot-rolled samples was a typical basal-type texture. However, the basal pick was split into two tilted towards the rolling direction (RD). The texture changed during annealing while the new strong texture components evolved. The annealing led to an increased intensity of <1010>{1120} texture component and enhanced ductility. It was concluded that the texture changes observed in the present investigations may lead to the enhanced ductility of magnesium alloys and, therefore, help us design a deformation scheme for magnesium alloys consisting of several thermomechanical routes.

PL

Stop magnezu AZ61 został odkształcony przez walcowanie na gorąco do sumarycznego zgniotu 89%, w kilku przepustach z wyżarzaniem międzyoperacyjnym. Walcowanie odbywało się w temperaturze 450°C, a prędkość odkształcenia wynosiła 1,5 s−1. W pracy badano wpływ struktury oraz tekstury na własności mechaniczne stopu AZ61. Badania strukturalne pokazały występowanie dużej liczby bliźniaków po walcowaniu na gorąco, co miało wpływ na własności mechaniczne. Po wyżarzaniu przez 15 minut struktura nie zawierała bliźniaków oraz zaobserwowano spadek własności mechanicznych badanych próbek, ale nie do wartości sprzed walcowania. Z kolei badania teksturowe wykazały, że po walcowaniu na gorąco powstaje tekstura typu bazalnego, z dwoma pikami odchylonymi od [0001] w kierunku walcowania. Po wyżarzaniu zaobserwowano dodatkowy komponent tekstury, <1010>{1120}, co spowodowało poprawę własności plastycznych badanego materiału. Zaobserwowane zmiany strukturalne i teksturowe wpływają silnie na własności plastyczne stopu AZ61, dzięki czemu możliwe jest odpowiednie zaprojektowanie procesu walcowania tego materiału.

17

Design of modernization of control valves for the counter-bending forces regulation in finishing mill

Evin E., Tkáčová J., Lengyel Z., Vidašič A.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2017

|

Vol. 80, nr 2

56--64

EN

Purpose: The aim of this paper is design of modernization of control valves of finishing mill to control the counter-bending forces on the last stands by replacement of proportional valves with regulating ones. Design/methodology/approach: New board (construction, location and arrangement of valves) was designed, model of which was constructed by SolidWorks software. Findings: The solution was oriented to optimization by replacement of proportional valves for regulating ones to control the counter-bending forces on the rolling mills. The selected types of proportional and regulating valves were compared. The main advantage of the application of regulating valves is integrated electronics with position controller for pilot valve control and position feedback disposal. Based on the parameters of the regulating valve the new respite and relief valves were designed. Research limitations/implications: Design of substitution of upper and lower blocks of control valves and modelling the motherboards using SolidWorks software was conditional by dimensions of currently used hydraulic components and dimensions of the proposed valves. Designed blocks ensure the functioning of the control system of counter bending of working rolls. In the future the perspective to control the counterbending forces can be carried out by innovation of the rolling mill by pump control using asynchronous converters and/or by changing the structure of the arrangement of rolling mill and by design of CVC control of the rolling mill. Practical implications: New board (construction, location and arrangement of valves) was designed, model of which was constructed by SolidWorks software. Designed board ensures the functioning of the control system for counter-bending of working rolls. Originality/value: The result of the proposed solutions is increasing the quality of the hot rolled strip i.e. reduction of the strip waviness and keeping the cross section of the strip.

18

Charakterystyki zmian naprężenia uplastyczniającego stali wielofazowej C-Mn-Al-Si w zależności od parametrów procesu

Płatek K., Kuźmiński Z., Turczyn S., Dziedzic M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2017

|

Vol. 84, nr 10

442--444

PL

W pracy dokonano oceny wpływu warunków odkształcenia plastycznego na gorąco na wartość naprężenia uplastyczniającego wielofazowej stali C-Mn-Al-Si. Badania wykonano przy użyciu plastomeru skrętnego. Wykazano istotny wpływ parametrów cieplno-mechanicznych odkształcenia na uzyskane wartości naprężenia uplastyczniającego badanej stali w zakresie temperatur walcowania na gorąco.

EN

In the paper is presented the analysis of an influence of hot deformation condition on the yield stress value of C-Mn-Al-Si multiphase steel. The torsion plastometer was used in this research. It was proved significant effect of the parameters of thermo-mechanical deformation for obtained yield stress value in the range of hot rolling temperatures.

19

Effect of dual beam laser welding on microstructure–property relationships of hot-rolled complex phase steel sheets

Morawiec M., Różański M., Grajcar A., Stano S.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2017

|

Vol. 17, no. 1

145--153

EN

The work addresses microstructure–property relationships of hot-rolled complex phase steel sheets subjected to various conditions of dual beam laser welding. The article also contains a comparison between single-spot and twin-spot laser welding. Test-related joints were made using a Yb:YAG disc laser having a maximum power of 12 kW and a welding head enabling the focusing of a laser beam on two spots. The tests involved investigating the effect of power distribution on the macrostructure, microstructure and mechanical properties of joints. Microscopic investigations revealed the stabilisation of some fraction of retained austenite in the intercritical heat affected zone (ICHAZ) of joints. The application of the second beam resulted in tempering-like effects in the martensite of the fusion zone and in the HAZ, favourably reducing the hardness of the joint. The use of bifocal welding enabled the obtainment of a 10% hardness reduction in the fusion zone as against single-spot laser beam welding.

20

Effect of vanadium microaddition on the microstructure and mechanical properties of casing pipes after normalizing process

Kiczor M., Przegrałek P., Grajcar A.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2016

|

Vol. 78, nr 1

11--20

EN

Purpose: The aim of the paper is to determine the impact of vanadium microaddition on mechanical properties and microstructure of two steel grades with a different content of V, applied for production of casing pipes used in the extractive industry. Design/methodology/approach: Pilger process technology with subsequent normalizing was used. The tests were carried out on an industrial batch produced in the Rurexpol Department, and the research was done with the use of industrial research laboratories of Alchemia S.A. Group. The microstructure and mechanical properties were determined in the initial state and after normalizing at two temperatures: 940°C and 880°C. Static tensile test and Charpy V impact test have been applied. Findings: Mechanical properties, macrostructure and microstructure of steel pipes, obtained during production under industrial conditions, have been analyzed in the article. The effects of V content and hot-working and normalizing treatment affect substantially the mechanical properties and microstructure of the investigated steels. Research limitations/implications: It was found that the application of vanadium microaddition to the normalizing process after the hot-rolling has a beneficial effect on a strength-toughness balance only at a narrow range of technological parameters of the normalizing. Practical implications: The knowledge of the vanadium microaddition effect on the industrial production route is indicated in the paper. Originality/value: : The effect of vanadium microaddition has been proved to be very sensitive to the temperature conditions of the heat treatment.