Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The mathematical model of the mean flow stress for MgAl3Zn1Mn magnesium alloy

Cizek L., Legerski M., Rusz S., Tański T., Hadasik E., Salajka M.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2013

|

Vol. 61, nr 1

5--12

EN

Purpose: The presented paper deals with method for determination of mean flow stress (MFS) which contributes to better knowledge of forming processes of hot formed magnesium alloys. Design/methodology/approach: An experiment leading to obtaining the model of the mean flow stress (MFS) of magnesium alloy AZ31 was realized in laboratory rolling mill. It resulted from mathematical and statistical processing of MFS values that these could be described by a simple function of just two independent variables – temperature (200 to 450°C) and equivalent height strain (approx. 0.2 to 0.7). The methods of the light microscopy for metallographic analyses were used. Findings: The increasing strain resulted in decreasing deformation resistance. The effect of equivalent strain rate (approx. 10-80 1/s) was negligible. The model describes the given relationship with good accuracy; a relative error of calculated MFS values does not exceed ±10%. Research limitations/implications: In future work an important relation between the MFS, the Zener-Hollomon parameter and the grain size will be determined. A significant influence of the deformation temperature on the average grain size after recrystallization was identified, while observing lower sensitivity of this parameter to an increased strain rate. Practical implications: The results of structural studies along with the devised thermomechanical model will be used to design the foundations of rolling technology for this group of alloys. The results of this paper are determined for research workers deal by development new exploitations of magnesium alloys. Originality/value: These results describe complex evaluation of properties magnesium alloys namely for determination of the values of mean flow stress (MFS) which contributes to better knowledge of forming processes of hot formed magnesium alloys and explain the structure developed used magnesium alloys after forming.

2

Effect of deformation heat in the laboratory hot rolling quantified by temperature scanners and modelling based on FEM

Schindler I., Kubina T., Bílovský P., Legerski M., Heger M.

Computer Methods in Materials Science

|

2009

|

Vol. 9, No. 2

189-194

EN

The capability to measure and record the surface temperature of relatively small samples plays the key role in conditions of the laboratory hot rolling. The situation during the experiment is complicated by a small homogeneity of the temperature field, the speed of its change, as well as a relatively high speed of movement of the rolling stocks, in combination with their limited length. All these unfavourable factors accompany the laboratory rolling in the two-stand computer controlled reversible rolling mill TANDEM (Institute of Modelling and Control of Forming Processes, VŠB-TU Ostrava). The installation of two temperature scanners LANDSCAN, working with the scanning speed 100 Hz in a parallel way, on the brackets above all three roller tables of the rolling mill made it possible to register effectively surface temperatures of the samples, moving in an arbitrary place, i.e. at the entry side between both mill stands as well as on the run-out roller table. Only the values of maximum temperatures of particular lines are sent from the temperature scanners to the control computer of the mill TANDEM. Another computer records and processes the whole surface-temperature maps. By means of the original software method a large volume of transferred data was minimized and the control computer records only the time course of maximum temperatures and detects passing the rolling stock beneath both scanning heads. This experimental method was used in monitoring of temperature changes during the high-reduction hot rolling of the plain-carbon steel with different speed, when two factors act against each other ? heating of a body by the deformation heat and the heat removal from its surface layers into the work rolls. The measured data served for a set up of the dependence between a change of the surface temperature of the rolling stock during its high reduction and the corresponding strain rate. The pertinent diagram proves a good accuracy and repeatability of the chosen experimental method. The samples quenched just after the deformation into the water underwent the metallographic analyses. The etching to the initial austenitic grain brought the valuable information about the influence of the deformation heat on the kinetics of the metadynamic recrystallization and the structural characteristics. The measure specific results are on the whole compatible with the data calculated by means of the exacting mathematical modelling on the basis of FEM; nevertheless, the physical method appears to be essentially more effective. One experiment of this type, including the preparation and heating of the sample and evaluation of data, takes the time an order of magnitude lower than the calculation on the basis of FEM, which demands normally more than ten hours. Of course, the mathematical modelling is principally a more universal method. The comparison of the results of the mathematical simulations and the measured temperature values confirmed that for the achievement of more accurate results it is suitable ? when a program based on FEM is used ? to substitute into the program the more precise constants gained by physical measurements.

PL

Zdolność pomiaru temperatury powierzchni przy relatywnie małych próbkach odgrywa kluczową rolę podczas analizy procesu walcowania na gorąco w warunkach laboratoryjnych. Sytuację komplikuje mała jednorodność pól temperatury, jak również stosunkowa duża prędkość walcowanego materiału w połączeniu z jego ograniczoną długością. Instalacja dwóch czujników temperatury LANDSCAN, pracujących równolegle z częstotliwością 100 Hz, umieszczonych na wspornikach nad wszystkimi trzema samotokami walcarki TANDEM, umożliwia efektywny pomiar temperatury powierzchni małych, ruchomych próbek. Tylko maksymalne wartości zmierzonych temperatur są przesyłane z czujników do komputera sterującego walcarką. Inny komputer rejestruje i przetwarza całe mapy pól temperatury. Za pomocą oryginalnego oprogramowania zminimalizowano liczbę przesyłanych danych i komputer sterujący rejestruje tylko czas pojawienia się najwyższej temperatury oraz wykrywa materiał poruszający się pod obydwoma głowicami. Ta metoda doświadczalna została zastosowana do monitorowania zmian temperatury podczas walcowania na gorąco stali węglowej z dużym odkształceniem i różnymi prędkościami. Zmierzone dane posłużyły do ustalenia zależności pomiędzy zmianami temperatury powierzchni walcowanego materiału podczas jego odkształcenia i odpowiadającą im prędkością odkształcenia. Próbki ochłodzone w wodzie tuż po walcowaniu poddano analizie metalograficznej. Pojawienie się zalążków ziaren austenitu dostarczyło cennych informacji na temat wpływu ciepła odkształcenia na kinetykę rekrystalizacji metadyna-micznej i na temat struktury materiału. Otrzymane wyniki są zgodne z wynikami otrzymanymi za pomocą dokładnego modelowania matematycznego opartego na MES. Porównanie wyników symulacji i mierzonych wartości temperatur potwierdziło, że w celu osiągnięcia dokładniejszych wyników, konieczne jest wstawienie do oprogramowania opartego na MES dokładniejszych stałych otrzymanych drogą pomiarów fizycznych.

3

Influence of finish rolling temperature on properties of middle-and high-carbon steels

Rusz S., Kawulok P., Schindler I., Cizek L., Legerski M., Cmiel K.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2008

|

Vol. 75, nr 8

508-510

EN

The influence of a change of the finish rolling temperature on the structural characteristics and mechanical properties of 3 selected types of the medium to high-carbon steel (H02C050, H09C070, H09C080) in relation to the intended normalized or thermomechani-cal rolling in the continuous wire rod mill at Trinecke żelezarny a.s^ (further TZ) was assessed. The laboratory rolling mill Tandem in the Institute of modelling and control of forming processes at VSB-Technical University of Ostrava was used for the laboratory experiments. All the rolled products were evaluated on the basis of the metallographic investigations and tensile tests. The resulting properties are a function of the carbon equivalent; they are not dependent, however, on the parameters of the finish rolling.

PL

Oceniono wpływ zmiany temperatury walcowania wykańczającego na charakterystykę strukturalną i właściwości mechaniczne dla 3 wybranych gatunków stali (H02C050, H09C070, H09C080) z grup stali średnio- i wysokowęglowych, w odniesieniu do założonych warunków walcowania normalizującego oraz walcowania z obróbką ćieplno-mechaniczną, realizowanych na walcarce walcówki ciągłej w Trinecke żelezarny a.s. (TZ). W badaniach laboratoryjnych wykorzystano walcarkę Tandem, będącą w posiadaniu Instytutu Modelowania i Sterowania Procesami Przeróbki Plastycznej VSB-Technical University w Ostrawie. Dla próbek pobranych z wszystkich wyrobów walcowanych wykonano badania metalograficzne oraz próby rozciągania. Otrzymane właściwości stali są funkcją równoważnika węgla, są niezależne, natomiast pośrednio zależą od parametrów walcowania wykańczającego.

4

Effect of finish-rolling conditions on properties of HSLA Steel QStE460N

Shindler I., Cizek L., Rusz S., Janosec M., Legerski M., Krupala A.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2008

|

Vol. 75, nr 8

511-513

EN

The research, carried out on the basis of the laboratory rolling, led to finding that the finish-rolling conditions in the Universal rolling mill (Tfinecke żelezarny a.s.) cannot in general influence the resulting structural and mechanical properties of the rolled product very much. The decrease in the finish rolling temperature from 960 °C to 810 °C resulted in the increase of the yield stress only by 5 %, while the corresponding roll forces rose by up to 45 %. A key role in rising of mechanical properties of the investigated HSLA QStE460N steel, under particular operational conditions, plays a low cooling speed of final rolled products, which is given by the absence of the laminar cooling.

PL

Badania walcowania w warunkach laboratoryjnych, pozwoliły wykazać, że warunki końcowego walcowania na walcarce uniwersalnej (w Tfinecke żelezarny a.s.) nie wpływają znacząco na końcowe właściwości strukturalne i mechaniczne walcowanych wyrobów. Spadek temperatury końcowej walcowania z 960 °C do 810 °C spowodował wzrost granicy plastyczności jedynie o 5 %, podczas gdy odpowiadające temu naciski walców wzrosły do 45 %. Kluczową rolę w polepszeniu właściwości mechanicznych badanej stali typu HSLA gatunku QStE460N, w ściśle określonych warunkach realizacji procesu walcowania, odgrywa niska szybkość chłodzenia wyrobów gotowych, która jest warunkowana brakiem chłodzenia laminarnego.

5

Deformation resistance and structure of a hot-rolled AZ31 magnesium alloy

Legerski M., Hadasik E., Kuc D., Shindler I., Rysz S., Janosec M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2008

|

Vol. 75, nr 8

494-496

EN

An experiment leading to obtaining the mathematical model of the mean equivalent stress (MES) of magnesium alloy AZ31 was realized in the laboratory rolling mill. Neglecting of the speed term in the resulting model of MES was possible by a relatively narrow range of applied strain rates, and also by the fact that a close relationship between height strain and strain rate exists. The paper also presents the obtained data, related to the dependencies between deformation process parameters, inhomogeneity and grain size after dynamic recrystallization for the specimens subjected to hot rolling. A significant influence of the deformation temperature on the grain size after recrystallization was identified, while observing lower sensitivity of this parameter to an increased rolling speed.

PL

Na walcarce laboratoryjnej przeprowadzono badania w celu wyznaczenia matematycznego modelu średniego naprężenia uplastyczniającego dla stopu magnezu AZ31. Pominięcie parametru prędkości w opisanym modelu było możliwe dzięki relatywnie wąskiemu zakresowi zadawanych prędkości odkształcenia, a także dzięki istnieniu ścisłego związku pomiędzy wartością odkształcenia, a prędkością odkształcenia. Artykuł przedstawia również wyniki związane z zależnościami pomiędzy parametrami procesu odkształcenia a niejednorodnością oraz wielkością ziarna po dynamicznej rekrystalizacji dla próbek poddanych walcowaniu na gorąco. Stwierdzono istotny wpływ temperatury odkształcenia na wielkość ziarna po rekrystalizacji oraz mniejszą wrażliwość tego parametru na wzrost prędkości walcowania.

6

Influence of cooling rate on microstructure of a NB-V HSLA steel

Legerski M., Schindler I., Suchánek P.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2007

|

Vol. 321, z. 89

115-116

EN

In most cases an effort is made to combine controlled rolling of the microalloyed steel with its accelerated cooling, which has a favourable influence mainly on size of the resulting ferritic grain. In practice an opposite case may sometimes happen, where even slowed down cooling of final rolled products occurs. For example, after rolling of universal mill plates in a three-high mill the rolled products are not water-sprayed but they cool from the finish rolling temperature in collection pits, where accumulation of a larger quantity of the hot material strongly reduces speed of cooling down the material, compared also with free cooling in the air. In laboratory experiments mentioned below a simplified simulation of controlled finish rolling and slowed down cooling of such universal mill plates was carried out.

7

Deformation behaviour of low carbon deep-drawing steels influenced by phase transformation

Schindler I., Legerski M., Suchanek P., Rusz S., Janosec M.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2007

|

Vol. 7, no 1

93-100

EN

The aim was to determine the phase transformations temperatures of a specific IF steel grade, microalloyed by titanium, and quantify influence or phase composition on its deformation resistance in comparison with a common low carbon deep-drawing steel grade. In the case or the IF steel separate, sufficiently accurate, models describing mean equivalent stress after heating or the material directly to the forming temperature, matter for three temperature regions (ferrite, ferrite + austenite, or austenite), were developed.

PL

Celem badań było wyznaczenie temperatur przemian fazowych dla stali typu IF z mikrostopowym dodatkiem tytanu oraz ilościowe określenie wpływu składu fazowego na opory kształtowania, szczególnie w porównaniu ze zwykłym gatunkiem niskowęglowej stali do głębokiego tłoczenia. Zastosowano odrębne modele opisujące średnie odkształcenie zastępcze w funkcji temperatury, odkształcenia i prędkości odkształcenia dla trzech zakresów temperatur (odpowiadających występowaniu struktury ferrytu, ferrytu i austenitu oraz samego austenitu). Wartości temperatur określających te zakresy nie odpowiadają dokładnie temperaturze przemian fazowych, wyznaczanych podczas chłodzenia materiału. Wynika to stąd, że dane wejściowe dla tych modeli były uzyskane podczas nagrzewania stali do temperatury obróbki plastycznej. Uzyskane wyniki potwierdzają teoretyczne założenia o spadku oporów kształtowania w wyniku zmniejszenia zawartości węgla oraz w wyniku obecności miękkiej fazy ferrytycznej w stalach niskowęglowych. Względnie niski opór kształtowania ferrytu może być wykorzystany podczas walcowania stali IF w zakresie występowania struktury ferrytycznej.