Deformation behavior during two-stage loading in a magnesium alloy sheet

【International symposium of Plasticity 2015

Examination for Effect of Pass Schedule on Energy Consumption in Rolling Process

The main purpose of this paper is to find out a pass schedule in the finishing process whereby the energy consumption may be reduced to a minimum, and also to examine the possibility of its application to actual operation. From an analytical examination, such pass schedules where the reduction ratio is equally distributed at each mill have been found to be very effective for saving energy in the rolling process. On the other hand, the pass schedule brings an acute rise both in the rolling power and the rolling force from the earlier stage to the later stage. This tendency becomes remarkable when decreasing the final thickness. However, by applying lubricants to the mill where the rolling power and the rolling force have an extremely high value, the distribution of both among the finishers has been clarified to be flat

Prediction of Mill Load in Multistage Stretch-Reducer of Tubes

In order to evaluate the mill load in the stretch-reducing mill of seamless steel tubes, a numerical model is proposed on the basis of an elementary slab theory. This elementary method is improved so that the velocity discontinuity of the material at the entrance of the grooved roll may be taken into account. We find that the calculated results agree with the results obtained in a single stand experimental mill. Furthermore, by considering the change in the material temperature and the distribution of the interstand tension, the mill loads are calculated throughout the multistage rolling process. The results so obtained agree fairly well with the measurements in the practical operation

Temperaturkontrolle der Bramme bei der unmittelbaren Verbindung der Stranggießanlage mit der Warmbreitbandstraße

Eine thermische Analyse über den Temperaturverlauf der Bramme von der Kokille der Stranggießanlage bis zum Aufhaspel der Warmbreitbandstraße wurde unter ver-schiedenen Bedingungen durchgeführt. Dadurch erhaltene hauptsächliche Ergebnisse werden wie folgt zusammengefaßt: 1) Um die Temperatur der Strangecke zu erhöhen und dadurch sie am Richtbereich außerhalb der zerbrechlichen Zone liegen zu lassen, sollten die Breite des Nebel- sprays abgenommen werden als die Brammenbreite und auch der Strangeckenteil durch den Isolierstoff bedeckt werden. 2) Der Wirkungsgrad der Spraybreite, der Gießgeschwindigkeit, der Abkühlungsfähig- keit in der sekundären Abkühlungszone und der Brammendicke auf die Entfer- nung vom Gießspiegel zum Kraterende ist rechnerisch klar gemacht, und die Richtigkeit dieser Rechnung ist im Betriebe nachgewiesen. 3) Die erfoderliche Temperatur der Bramme am Eingang der Vorstraße, die die Endwalztemperatur garantiert, senkt sich bei steigender Banddicke auf dem Pen- delrollgang. Die Erhöhung der Banddicke auf dem Pendelrollgang verursacht dagegen den Nachteil, daß die Schopfschere nicht mehr zufriedenstellend arbeitet, weiter wird dadurch die Greiffähigkeit sowie die Motorkraft der ersten Fertigwalze nachteilig beeinflußt. Diese Schwierigkeiten können dadurch ausgeglichen werden, eine Walze als Fo -Gerüst kurz vor der Schopfschere einzusetzen

Einfluß des Walzendurchmessers und der Brammenbreite auf die Walzeigenschaften beim Walzen für die Breitenabnahme der Brammen

Der Einfluß des Walzendurchmessers und der Brammenbreite auf das Umformverhalten der Bramme und auf den Kraftbedarf beim Vertikal-und beim Horizontalwalzen wurde anhand der Aluminium-platten experimentell untersucht. Um diese Ergebisse auf das Warm-Vertikalwalzen der stranggegossenen Stahlbrammen zu erweitern, wurden die Walzeigenschaften nach dem starr-plastischen FiniteElemente- Verfahren berechnet. Die experimentellen und rechnerischen Ergebnisse können wie folgt zusammengefaßt werden: 1) Mit der Vergrößerung des Vertikalwalzendurchmessers wird die Hundeknochendicke kleiner, und dadurch die Ausbreitungsgröße, die Walzkraft und das Walzmoment beim Horizontalwalzen kleiner. 2) Mit der Vergrößerung des Vertikalwalzendurchmessers wird die Vertikalwalzkraft und das Vertikalwalzmoment größer, dagegen wird die Walzleistung kleiner. 3) Mit der Vergrößerung der Brammenbreite nehmen die Hunge-knochendicke, die Walzkraft und das Walzmoment beim Vertikalwalzen, ferner die Ausbreitungsgröße, die Walzkraft und das Walzmoment beim Horizontalwalzen zu

Untersuchungen über das Horizontalwalzen des hundeknochenförmigen Walzgutes und über das mehrstufige Walzen für die Breitenabnahme der Brammen

Ein rechnerisches Modell zum Ermittlen des Walzvorganges beim Horizontalwalzen des hundeknochenförmigen Walzgutes wurde vorgeschlagen, und der Zusammenhang zwischen der Hundeknochenform und dem Walzvorgang wurde experimentell und analytisch untersucht. Daraus erklärte sich, daß der Einfluß der Hundeknochendicke auf die Walzeigenschaften viel stärker ist als der Einfluß der Gipfelstelle des Hundeknochens, und daß sich die Ausbreitungsgröße und der Kraftbedarf fast proportional zur Hundeknochendicke vergrößern. Weiter wurde ein Modellversuch zum Ermitteln der Veränderung der Brammenform und des Kraftbedarfs beim mehrstufigen Walzen durchgeführt. Dabei wurden zwei Gruppen von Stichplänen, V.H-Walzen (die abwechselnde Wiederholung des Vertikalund Horizontalwalzens) und V.V-Walzen (die Wiederholung des Vertikalwalzens und das einmalige Horizontalwalzen) , benutzt. Es zeigte sich, daß die Hundeknochendicke beim V.H-Walzen kleiner ist als die beim V.V-Walzen, aber daß das Lokale Dünnerwerden des Walzgutes in der Umgebung der Breitenmitte nach dem Horizontalwalzen und die Länge des Schopf-Endes beim V.H-Walzen größer sind als die beim V.V-Walzen

Heat transfer characteristics of a planar water jet impinging normally or obliquely on a flat surface at relatively low Reynolds numbers

The heat transfer characteristics of a planar free water jet normally or obliquely impinging onto a flat substrate were investigated experimentally. The planar jet issued from a rectangular slot nozzle with a cross section of 1.62 mm × 40 mm. The mean velocity at the nozzle exit ranged from 1.5 to 6.1 m s−1. The corresponding Reynolds number range based on the nozzle gap and the mean velocity was 2200–8800. Constant heat-flux conditions were employed at the solid surface. Various impingement angles between the vertical planar jet and the inclined solid surface were investigated: 90° (normal collision), 70°, 60°, and 50°. In the case of normal collisions, the Nusselt number is high at the impingement line, and decreases with departures from it. The stagnation Nusselt numbers were compared to the predictions of several correlations proposed by other researchers. In oblique collisions, the profiles of the local Nusselt numbers are asymmetric. The locations of the peak Nusselt numbers do not coincide with the geometric center of the planar jet on the surface

Anisotropic deformation behavior under various strain paths in commercially pure titanium Grade 1 and Grade 2 sheets

In this study, the anisotropic deformation behavior in commercially pure titanium Grade 1 and Grade 2 sheets under various strain paths was examined. A small but sharp stress peak arose during tension following compression in the Grade 1 sheet when loaded in the rolling direction, and the occurrence of a stress peak was retarded when the sheet was subjected to cyclic loading; however, such behavior did not occur in the Grade 2 sheet. Similarly, the work-hardening rate was different between the initial and latter stages of compression following tension. These behaviors did not arise when the sheets were loaded in other directions. The type of active twin mode was different depending on the loading path. When loaded in the rolling direction in both Grade 1 and Grade 2 sheets, twinning and detwinning were active, respectively, during compression and tension following compression, whereas twinning and detwinning were active during tension and compression following tension. The twinning activity was much more pronounced in the Grade 1 sheet than in the Grade 2 sheet. The abovementioned stress-strain responses were presumed to result from twinning and detwinning activities as for magnesium alloy sheets. However, we concluded that the effect of twinning activity on the stress-strain curves was much smaller in the titanium sheet than in magnesium alloy sheets

Verteilung der im Walzgut hervorgerufenen Spannungen beim Breitenabnahmenprozeß der Brammen

In dieser Arbeit wurde ein Modellversuch über die bei der Breitenabnahme im Walzgut entstehende Spannung anhand der Plasticine-Platten und gleichzeitig eine rechnerische Untersuchung darüber mit dem Finite-Elemente-Verfahren durchgeführt. Die berechneten Werte der Spannungen stimmten mit den gemessenen Werten im ganzen nicht nur qualitativ, sondern auch quantitativ gut überein. Daraus erklärte sich, wie die Walzbedingungen auf die Spannungsverteilung im Walzgut wirken, und gewonnene wichtige Kenntnis ist wie folgende: Beim Vertikalwalzen und auch beim nachfolgend durchgeführten Horizontalwalzen entsteht im allgemeinen eine Druckspannung, und ihre Größe ist am größten an den Breitenseiten der Bramme. Aber die Spannung in der Walzrichtung wendet sich mit Näherung zur Breitenmitte von Druckspannung zu Zugspannung. Dies bedeutet, daß die im Strangguß unerwartet in der Umgebung der Breitenmitte der Bramme erscheinenden Innenrisse durch die beim Walzen dort entstehende Zugspannung vergrößert werden können. Daher sollte die Entstehung von Innenrissen beim Stranggießverfahren völlig zurückgehalten werden

Anisotropic deformation behavior under various strain paths in commercially pure titanium Grade 1 and Grade 2 sheets

In this study, the anisotropic deformation behavior in commercially pure titanium Grade 1 and Grade 2 sheets under various strain paths was examined. A small but sharp stress peak arose during tension following compression in the Grade 1 sheet when loaded in the rolling direction, and the occurrence of a stress peak was retarded when the sheet was subjected to cyclic loading; however, such behavior did not occur in the Grade 2 sheet. Similarly, the work-hardening rate was different between the initial and latter stages of compression following tension. These behaviors did not arise when the sheets were loaded in other directions. The type of active twin mode was different depending on the loading path. When loaded in the rolling direction in both Grade 1 and Grade 2 sheets, twinning and detwinning were active, respectively, during compression and tension following compression, whereas twinning and detwinning were active during tension and compression following tension. The twinning activity was much more pronounced in the Grade 1 sheet than in the Grade 2 sheet. The abovementioned stress-strain responses were presumed to result from twinning and detwinning activities as for magnesium alloy sheets. However, we concluded that the effect of twinning activity on the stress-strain curves was much smaller in the titanium sheet than in magnesium alloy sheets