rafalposwiata/plsc huggingface dataset:
Fizyczne symulacje walcowania blach z wysokowęglowej stali bainitycznej z zastosowaniem urządzenia Gleeble 3800

W pracy przedstawiono wyniki fizycznych symulacji procesu walcowania blach z wysokowęglowej stali bainitycznej. W pierwszym etapie badań określono podatność stali do odkształcenia na gorąco. Natomiast w dalszych badaniach analizowano różne schematy walcowania, w celu stwierdzenia, czy materiał w zadanych warunkach odkształceń płynie plastycznie bez utraty spójności. Przeprowadzono również symulacje chłodzenia po walcowaniu i bezpośredniej niskotemperaturowej obróbki cieplnej. W efekcie uzyskano w stali strukturę bainityczną w postaci cienkich listew bainitu.

Czasopismo: Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Fizyczne symulacje walcowania blach ze stali konstrukcyjnej ultradrobnoziarnistej z zastosowaniem urządzenia Gleeble 3800

W pracy przedstawiono wyniki fizycznych symulacji procesu walcowania blach arkuszowych i taśmowych z konstrukcyjnej stali ultradrobnoziarnistej. Celem przeprowadzonych symulacji było określenie wpływu zastosowanego schematu odkształceń i temperatur na uzyskaną strukturę końcową materiału po ochłodzeniu do temperatury otoczenia. W badaniach dla wybranych analizowanych schematów odkształceń, zarówno w warunkach symulacji walcowania blach arkuszowych, jak i taśmowych zastosowano zróżnicowane warunki chłodzenia i określono optymalne parametry procesu, umożliwiające uzyskanie możliwie dużego rozdrobnienia ziarna ferrytu.

Czasopismo: Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Modelowanie komputerowe krzepnięcia półprzemysłowego wlewka stacjonarnego z wykorzystaniem oprogramowania ProCAST

Dla modelowania procesu krzepnięcia wlewka stacjonarnego wykorzystano oprogramowanie ProCAST, stosowane dotychczas w modelowaniu procesów ściśle odnoszących się do procesów odlewniczych. Przedmiotem modelowania był proces stygnięcia stacjonarnego wlewka o wymiarach 100×100×1100 mm we wlewnicy, od momentu rozpoczęcia zalewania metalu do zakończenia krzepnięcia, wraz z procesami tworzenia struktury, skurczu metalu i tworzenia jam skurczowych. Analiza porównawcza dla dwóch typów stali wskazuje na istotne różnice w polu temperatury i kinetyce wzrostu fazy zakrzepłej w trakcie procesu zalewania i krzepnięcia wlewków. Rezultaty modelowania wskazują na duże możliwości symulacji komputerowej dla odtworzenia procesu krzepnięcia wlewka, a przez to przeprowadzenia eksperymentów numerycznych dla optymalizacji technologii.

Czasopismo: Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Wpływ dodatkowego chłodzenia naroży na rozkład naprężeń i odkształceń we wlewku odlewanym w sposób ciągły

W pracy przedstawiono trójwymiarowy model naprężeń i odkształceń powstających we wlewku odlewanym w sposób ciągły. Rozwiązanie uzyskano metodą elementów skończonych. Analizowano wpływ dodatkowego chłodzenia naroży na rozkład naprężeń i odkształceń powstających we wlewku odlewanym w urządzeniu COS. Przeprowadzono również analizę wpływu tego chłodzenia pod kątem możliwości powstawania pęknięć w strefi e naroży. Obliczenia pękania prowadzono z zastosowaniem powszechnie wykorzystywanego w tym celu kryterium Lathama. Analizowano proces odlewania wlewków kwadratowych o wymiarach 160×160 mm ze stali o zawartości węgla 0,84%.

Czasopismo: Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Opracowanie metodyki półprzemysłowej symulacji walcowania na gorąco i obróbki cieplnoplastycznej blach i prętów z zastosowaniem modułu B-LPS obejmującego jednoklatkową walcarkę nawrotną oraz urządzenia pomocnicze i sterująco-rejestrujące

Na podstawie badań eksperymentalnych i analizy teoretycznej opracowano metodykę półprzemysłowej symulacji procesów walcowania na gorąco i obróbki cieplno-plastycznej w LPS stali uwzględniającą geometryczne i fizyczne podobieństwo odkształcanego materiału oraz narzędzi w stosunku do obiektów rzeczywistych. Określono stosunki prędkości obrotowych walców i czasów trwania odkształcenia oraz prędkości odkształcenia modelu i obiektu rzeczywistego. W oparciu o opracowaną metodykę wykonano symulacje przemysłowego procesu walcowania i przyśpieszonego chłodzenia blach oraz prętów w istniejącym module B-LPS oraz porównano właściwości mechaniczne i strukturę wyrobów z procesu przemysłowego i z LPS.

Czasopismo: Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Opracowanie zaleceń technologicznych do walcowania blach w LPS na podstawie wyników z symulacji numerycznych i fizycznych

W niniejszym referacie przedstawiono zalecenia technologiczne do walcowania blach i prętów w LPS w oparciu o wyniki z symulacji numerycznych i fizycznych, badań dylatometrycznych oraz obliczeń własnych w programie "TTSteel" do symulacji obróbki cieplnej prowadzonych dla trzech wytypowanych gatunków stali. Wyniki symulacji dla walcowania z zastosowaniem zbijacza zgorzeliny wskazują na nadmierny spadek temperatury na powierzchni wsadu. Proponowany kontrolowany sposób chłodzenia dla uzyskania struktury końcowej polega na zastosowaniu różnych kombinacji odkształcenia plastycznego, szybkości chłodzenia, czasowego wytrzymania w stałej temperaturze i końcowego dochładzania po zakończeniu procesu obróbki cieplno-plastycznej. Zakłada się również możliwość wprowadzenia obróbki cieplnej w miejsce tych wariantów, w których istnieje niebezpieczeństwo nadmiernych naprężeń i odkształceń.

Czasopismo: Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Weryfikacja numerycznego modelu walcowania blach i prętów z gatunków stali konstrukcyjnej superdrobnoziarnistej i wysokowęglowej bainitycznej, opracowanego dla warunków technicznych LPS i warunków przemysłowych

W pracy testowano numeryczne modele walcowania blach i prętów z gatunków stali konstrukcyjnej superdrobnoziarnistej i wysokowęglowej bainitycznej w zakresie parametrów charakterystycznych dla linii walcowniczej LPS i procesów przemysłowych. Do analizy numerycznej procesu walcowania blach i prętów wykorzystano program komputerowy Forge2008Ž. Do testowania modelu walcowania blach w warunkach przemysłowych wybrano walcownię blach huty ISD Częstochowa Sp. z o.o. Natomiast do testowania modelu walcowania prętów w warunkach przemysłowych wybrano walcownie ciągłą prętów huty CMC Zawiercie S.A. Po wykonaniu obliczeń testowych, z wykorzystaniem opracowanych modeli walcowania blach i prętów, poddano ocenie dokładności testowanego modelu metodą porównania wyników symulacji z danymi rzeczywistymi. Przeprowadzone badania teoretyczne wykazały, że opracowane modele matematyczne walcowania są prawidłowe i mogą być stosowane do analizy procesu walcowania wyrobów ze stali konstrukcyjnej superdrobnoziarnistej i stali wysokowęglowej bainitycznej.

Czasopismo: Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Zastosowanie analizy termicznej do symulacji zjawisk w procesach metalurgicznych

W artykule przedstawiono przykłady wykorzystania analizy termicznej w badaniach surowców i technologii hutniczych z obszaru tematyki prac badawczych realizowanych w Zespole Procesów Surowcowych Instytutu Metalurgii Żelaza.

Czasopismo: Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Założenia technologiczne i konstrukcyjne budowy modułu LPS do półprzemysłowej symulacji walcowania na gorąco i obróbki cieplnoplastycznej taśm cienkich i prętów drobnych

Na podstawie badań eksperymentalnych i analiz teoretycznych opracowano koncepcję, modułowej i etapowej rozbudowy linii LPS, charakterystyki urządzeń w zakresie głównych parametrów oraz szczegółowe założenia projektowe stanowiące podstawę do realizacji projektów wykonawczych. Rozbudowa obejmuje moduły C (taśmy) i D (pręty) do symulacji procesów walcowania na gorąco taśm cienkich oraz prętów drobnych, złożone z nawrotnego zespołu walcowniczego ciągłego oraz urządzeń pomocniczych i sterująco-rejestrujących. Na podstawie wyników prób walcowania prowadzonych w istniejącym module B do nawrotnego walcowania na gorąco dokonano uszczegółowienia założeń konstrukcyjnych dla modułów C i D. Opracowano program budowy modułów C i D w dwóch podetapach. Realizacja podetapu I umożliwi prowadzenie symulacji walcowania taśm i prętów w zakresie ograniczonym ze względu na mniejszą liczbę urządzeń dodatkowych. Zainstalowanie pozostałych urządzeń dodatkowych będzie zrealizowane w II podetapie budowy, po zakończeniu którego możliwe będzie prowadzenie symulacji w pełnym planowanym zakresie.

Czasopismo: Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Opracowanie podstaw przemysłowej technologii wytwarzania blach ze stali konstrukcyjnej wielofazowej z zastosowaniem metody półprzemysłowej symulacji

W artykule przedstawiono wyniki fizycznej symulacji półprzemysłowej walcowania blach ze stali konstrukcyjnej wielofazowej. Na podstawie uzyskanych wyników badań właściwości mechanicznych i mikrostruktury odwalcowanych blach opracowano wytyczne do przemysłowej technologii walcowania blach ze stali zawierającej 0,1% C, 1,5-2,0% Mn i zmiennej zawartości Ti i V pozwalające na uzyskanie blach o grubości 4 mm i 10 mm o wytrzymałości na rozciąganie wyższej od 900 MPa i wydłużeniu A5 powyżej 16%, co odpowiada maksymalnej wytrzymałości dostępnych komercyjnie taśm ze stali typu CP. Wysokie właściwości wytrzymałościowe blach są wynikiem wytworzenia drobnoziarnistej struktury bainityczno-ferrytycznej. Najlepszy zespół właściwości mechanicznych gotowego wyrobu uzyskano po walcowaniu z temperaturą końca walcowania około 920oC oraz po przyspieszonym chłodzeniu do temperatury 500?C i wytrzymaniu w tej temperaturze w czasie 1800 s.

Czasopismo: Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Opracowanie podstaw przemysłowej technologii wytwarzania wyrobów ze stali konstrukcyjnej superdrobnoziarnistej z zastosowaniem metody półprzemysłowej symulacji

W artykule przedstawiono założenia do technologii regulowanego walcowania na gorąco blach z niskowęglowej stali 0,15%C-0,90%Mn, umożliwiającej wytworzenie mikrostruktury ultradrobnoziarnistej (UDZ). Założono, że pożądany typ mikrostruktury zostanie wytworzony po walcowaniu i regulowanym chłodzeniu bez dodatkowej obróbki cieplnej. Wykonano symulacje fizyczne obróbki cieplno-plastycznej w skali laboratoryjnej za pomocą urządzenia Gleeble oraz symulacje walcowania na gorąco i regulowanego chłodzenia z zastosowaniem linii do półprzemysłowej symulacji LPS. Na podstawie wyników badań mikrostruktury blach ustalono zakres temperatury końcowych przepustów, szybkość chłodzenia z zakresu austenitu do temperatury odkształcenia oraz wielkość odkształcenia w ostatnich przepustach i szybkość chłodzenia po ostatnim przepuście. Wyniki badań mikrostruktury na przekroju poprzecznym blach wykazały, że wzrost wartości odkształceń w końcowych przepustach w warunkach przechłodzenia austenitu i przyspieszonego chłodzenia po zakończeniu walcowania powoduje znaczne rozdrobnienie ziarna ferrytu.

Czasopismo: Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Opracowanie podstaw przemysłowej technologii wytwarzania blach z supertwardej wysokowęglowej stali bainitycznej z zastosowaniem metody półprzemysłowej symulacji

Metodą symulacji fizycznej w skali półprzemysłowej opracowano przemysłową technologię wytwarzania ultrawytrzymałych blach arkuszowych z nowoopracowanej nanokompozytowej stali o strukturze bainitycznej z udziałem austenitu resztkowego, nazwanej NANOS-BA. Skład chemiczny stali NANOS-BA (0,55-0,59%C, dodatki stopowe Mn, Si, Cr i Mo oraz mikrododatki V, Al i Ti) umożliwia wytworzenie z zastosowaniem obróbki cieplnoplastycznej i obróbki cieplnej wyrobów charakteryzujących się wysoką twardością i wytrzymałością oraz dobrą plastycznością. Eksperymenty w skali półprzemysłowej wykonano w Instytucie Metalurgii Żelaza z zastosowaniem modułu B linii LPS składającego się z elektrycznego pieca grzewczego, zbijacza zgorzeliny, nawrotnej walcarki duo/kwarto, urządzenia do przyspieszonego chłodzenia pasma i pieca elektrycznego do obróbki cieplnej bezpośrednio po walcowaniu. Materiałem wsadowym były półprzemysłowe wlewki z badanej stali NANOS-BA o masie 70-95 kg wytopione i odlane w indukcyjnym piecu próżniowym VSG100S, stanowiącym moduł A1 linii LPS. Do opracowania programu przepustów, przebiegów chłodzenia i parametrów obróbki cieplnej wykorzystano wyniki badań laboratoryjnych. Technologię przemysłowego wytwarzania ultrawytrzymałych blach arkuszowych ze stali NANOS-BA opracowano w dwóch odmianach: jako proces zintegrowany obejmujący następujące bezpośrednio po sobie wszystkie operacje technologiczne i jako proces etapowy składający się z etapu regulowanego walcowania i z odrębnego etapu fi nalnej obróbki cieplnej. W wyniku półprzemysłowej symulacji wytworzono blachy ze stali NANOS-BA o grubości w przedziale 4-15 mm, które poddano badaniom strukturalnym i wytrzymałościowym. Ustalono, że struktura blach składa się z nanolistew bezwęglikowego bainitu i austenitu resztkowego w ilości 20-25% obj. Blachy charakteryzują się wysoką twardością z zakresu 600-650HV, granicą plastyczności powyżej 1,3 GPa i dobrą plastycznością, na poziomie 12-20% wydłużenia całkowitego w próbie rozciągania. Wykazano, że półprzemysłowa symulacja jest efektywną metodą opracowywania technologii gotowych do zastosowania przemysłowego.

Czasopismo: Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Wytapianie i odlewanie w próżniowym piecu indukcyjnym wlewków stalowych przeznaczonych na materiał badawczy do symulacji fizycznych w skali półprzemysłowej

Opracowano technologie i wykonano w próżniowym piecu indukcyjnym VSG 100 wytopy doświadczalne stali o wymaganej superczystości metalurgicznej, obejmujące następujące grupy stali: stale konstrukcyjne mikrostopowe o strukturze superdrobnoziarnistej, stale konstrukcyjne o strukturze wielofazowej i wysokowęglowe, średniostopowe stale bainityczne. Wytopy odlewano do krystalizatorów miedzianych chłodzonych wodą oraz do wlewnic żeliwnych z nadstawkami, o zróżnicowanych wymiarach i masach wlewka. Przeprowadzono badania wpływu parametrów odlewania oraz warunków krzepnięcia wlewka wysokowęglowej średniostopowej stali bainitycznej odlanego do konwencjonalnej wlewnicy żeliwnej o przekroju płaskim na makrosegregacje pierwiastków. Wykonano badania makrosegregacji strefowej pierwiastków we wlewku oraz wyznaczono charakterystyki wysokotemperaturowe stali.

Czasopismo: Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Opracowanie prognoz krajowej produkcji stali z uwzględnieniem technologii wytwarzania do 2022 roku

Celem niniejszej publikacji jest opracowanie prognoz wielkości produkcji stali ogółem i według technologii wytwarzania (proces konwertorowy i elektryczny) w krajowym hutnictwie. W artykule przedstawiono przebieg linii trendów wielkości produkcji stali według poszczególnych procesów wytwarzania w latach 2000-2017. Poszczególne trendy poddano interpretacji, a następnie dokonano predykcji zmian w ich przebiegu do 2022 roku. Jako instrumenty (metody) prognozowania zastosowano adaptacyjne modele wygładzania wykładniczego.

Czasopismo: Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Adsorpcja jonów chromu(III) oraz jonów chromu(VI) na nanoporowatym tlenku glinu

Współczesne metody spektroskopowe i elektrochemiczne nie zawsze pozwalają na oznaczanie pierwiastków toksycznych takich jak chrom(VI) w bardzo niskim zakresie stężeń. Z tego powodu konieczne jest zastosowanie technik zatężania analitów. Jedną z najczęściej stosowanych technik wzbogacania jest ekstrakcja do fazy stałej. Istotne jest odpowiednie dobranie adsorbentu (fazy stałej). W pracy przebadano możliwość adsorpcji jonów chromu(III) oraz chromu(VI) na nanoporowatym tlenku glinu. Przeprowadzono odpowiednią modyfikację tlenku glinu z wykorzystaniem (3-mercaptopropyl)trimetoksysilanu (MPTMS) mającą na celu wprowadzenie grup tiolowych zdolnych do kompleksowania jonów metali. Przebadano wpływ środowiska reakcji na proces adsorpcji. Efekt modyfikacji adsorbentu weryfikowano z zastosowaniem techniki rentgenowskiej spektrometrii fluorescencyjnej z dyspersją energii (EDXRF). Pomiary stężenia jonów chromu(III) oraz jonów chromu (VI) prowadzono z wykorzystaniem emisyjnej spektrometrii atomowej ze wzbudzeniem w plazmie sprzężonej indukcyjnie (ICP OES).

Czasopismo: Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Pomiary emisyjności powierzchni zewnętrznych kadzi stalowniczych z wykorzystaniem kamery termowizyjnej

W artykule przedstawiono badania poświęcone pomiarom emisyjności kadzi stalowniczych. Uzyskano dane dotyczące temperatur w wybranych punktach powierzchni płaszcza analizowanych kadzi, pochodzących z pomiaru stykowego. Dla każdej kadzi zarejestrowano termogramy. Wykazano, że wartość badanego parametru zależy istotnie od stopnia pokrycia kadzi zanieczyszczeniami. Ustalono, że emisyjność powierzchni zewnętrznych badanych kadzi stalowniczych mieści się w zakresie od 0,75 do 0,92.

Czasopismo: Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Nowy gatunek stali konstrukcyjnej z dodatkiem stopowym 3% Al wykazujący zwiększoną odporność mechaniczną na oddziaływanie cieplne w warunkach pożaru

Artykuł zawiera wyniki badań nowego gatunku wysokowytrzymałej stali na bazie układu Fe-0,3%C-1,7%Mn-3%Al z dodatkami Cu i / lub Nb, o granicy plastyczności w temperaturze otoczenia minimum 500 MPa, charakteryzującego się dwufazową strukturą γ + α/δ w temperaturze walcowania na gorąco i wynikającą z tego podatnością do tworzenia mikropasmowości strukturalnej. Głównym celem badań nowego gatunku stali było ustalenie odporności mechanicznej na oddziaływanie cieplne w warunkach pożaru w zakresie temperatury 400÷600ºC. Odporność stali na oddziaływanie cieplne oceniono na podstawie wyrażonego w procentach stosunku wartości granicy plastyczności w podwyższonej temperaturze do wartości granicy plastyczności w temperaturze otoczenia: (Re<sub>(ET)</sub>/Re<sub>(RT)</sub>)·100%. Wyniki badań wykazały, że nowa stal o granicy plastyczności w temperaturze otoczenia powyżej 500 MPa, charakteryzuje się istotnie większą odpornością na krótkotrwałe (standardowo 20 minut) oddziaływanie cieplne w wysokiej temperaturze do 600ºC mierzone współczynnikiem (Re<sub>(ET)</sub>/Re<sub>(RT)</sub>)·100%, niż stosowane obecnie stale konstrukcyjne nie zawierające Mo w ilości minimum 0,5%.

Czasopismo: Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Ocena wpływu dodatku regeneratu do masy formierskiej na ilość związków z grupy BTEX, powstających w trakcie procesu zalewnia formy ciekłym metalem

Postępujący rozwój przemysłu i zaostrzające się światowe przepisy w zakresie ochrony środowiska, wymagają poszukiwania nowych, czystych technologii bądź modyfikacji technologii dotychczas stosowanych. Zapewnić one powinny zachowanie odpowiednich parametrów technologicznych przy jednoczesnym zmniejszeniu uciążliwości procesu dla środowiska. Przemysł odlewniczy, który odnotowuje w światowej technice produkcyjnej stały i dynamiczny rozwój, coraz szerzej wykorzystuje proces regeneracji zużytych mas formierskich i rdzeniowych w celu ograniczenia ilości składowanych odpadów. W efekcie przy wytwarzaniu form i rdzeni jako substytut świeżego piasku, w ilości sięgającej nawet do 90%, stosuje się osnowę po recyklingu mas. Stosowanie dodatku regeneratu może jednak wpływać na zwiększenie, w stosunku do mas formierskich przygotowanych na osnowie świeżego piasku, ilości szkodliwych związków organicznych emitowanych z procesów odlewniczych. Dlatego też celem badań było określenie wpływu dodatku regeneratu na ilość benzenu, toluenu, etylobenzenu i ksylenów (BTEX) emitowanych w trakcie zalewania form ciekłym metalem. Badania prowadzono na zaprojektowanym dla celów pracy stanowisku badawczym. W artykule przedstawiono wyniki pomiarów emisji związków BTEX uzyskane dla mas formierskich przygotowanych na świeżym piasku oraz mas z dodatkiem 50 i 90% regeneratu.

Czasopismo: Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Model numeryczny procesu walcowania blach i prętów dla warunków linii LPS i warunków przemysłowych

Tematyka modelowania komputerowego procesu walcowania blach i prętów jest w chwili obecnej szeroko poruszana w literaturze polskiej i światowej. Jest to związane z ciągłym rozwojem metod numerycznych oraz ich znaczenia w przygotowaniu produkcji wyrobów walcowanych. Prowadzenie symulacji numerycznych na etapie projektowania procesu walcowania pozwala określić m.in. efekty, jakie zostaną uzyskane w materiale po procesie odkształcania, a co za tym idzie, właściwości wyrobu. W zastosowaniach przemysłowych pozwala to na obniżenie kosztów planowania produkcji i szybkie dopasowanie profilu produkcji do potrzeb zmieniającego się rynku. W Instytucie Metalurgii Żelaza w Gliwicach powstała linia walcownicza LPS, która umożliwia m.in. eksperymentalne sprawdzenie poprawności zaprojektowanego procesu walcowania blach i prętów z nowych gatunków materiałów. Aby prawidłowo przewidywać zachowanie się materiału w trakcie walcowania, uzyskane efekty strukturalne oraz parametry siłowe procesu walcowania, badania fizyczne, prowadzone na linii LPS, będą wspomagane obliczeniami numerycznymi. Model numeryczny procesu walcowania blach i prętów został przygotowany w Katedrze Technologii Materiałów Politechniki Śląskiej.

Czasopismo: Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa
Symulacja numeryczna i symulacja fizyczna w skali laboratoryjnej zmian mikrostruktury austenitu w procesie walcowania blach ze stali konstrukcyjnej wielofazowej

Na przykładzie stali CP opisano proces budowy kompleksowego modelu matematycznego obejmującego reologię odkształcanego materiału oraz zmiany zachodzące w strukturze austenitu w procesach obróbki plastycznej. Opracowany model matematyczny uwzględnia zależność kinetyki zmian strukturalnych od wielkości początkowego ziarna austenitu, wartości odkształcenia zastępczego i prędkości odkształcenia oraz od temperatury i czasu. Dzięki temu możliwe jest jego implementowanie do programów numerycznych symulujących płynięcie plastyczne materiału i transport ciepła wykorzystujących metodę elementów skończonych. Model matematyczny rozwoju struktury opracowano w oparciu o analizę wyników badań przeprowadzonych z wykorzystaniem symulatora Gleeble 3800. Modele opracowane w badaniach implementowano w komputerowym systemie wspomagającym projektowanie i realizację półprzemysłowego walcowania na gorąco, zaś wyniki przeprowadzonych symulacji z wykorzystaniem tego systemu przedstawione zostaną w prezentacji Pietrzyka i Raucha [1]. W artykule przedstawiono również możliwości symulacji fizycznej procesu walcowania na gorąco blach z wykorzystaniem symulatora Gleeble 3800. Metoda ta pozwala bardzo efektywnie wyznaczyć parametry procesu walcowania dla uzyskania pożądanej struktury blach.

Czasopismo: Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria materiałowa