Klasifikasi, proses pengeluaran dan sifat mekanikal paip keluli lancar
Julai 5, 2022
Steel pipes are cylindrical tubes
Julai 8, 2022
Kertas ini membincangkan ubah bentuk ketepatan yang lancar tiub semasa proses lukisan sejuk, menggunakan Kaedah Elemen Terhingga. yang
nilai terikan yang diperoleh melalui pengukuran stereologi bagi ubah bentuk sempadan butiran darjah dibandingkan dengan hasil simulasi bagi setiap
pas lukisan. Bahan yang dipilih ialah gred keluli E235 dan E355, yang dilukis daripada dimensi awal Φ70 x 6.3 mm ke final
dimensi Φ 50 x 3.75 mm dengan dua pas. Perisian FEM DEFORM 2D dengan kaedah Lagrangian digunakan untuk analisis berangka bagi sejuk
proses melukis.
1 pengenalan
Teknologi lukisan sejuk yang digunakan untuk pembuatan tiub lancar berketepatan bergantung kepada banyak faktor. Parameter proses pembentukan sejuk, geometri alat dimensi tiub awal dan akhir dipilih untuk memastikan kualiti tiub yang tinggi. Untuk mencapai diameter akhir dan ketebalan dinding, tiub dikurangkan berturut-turut dalam beberapa langkah lukisan sejuk.
This can be done by either drawing the tube through a die and by adding a plug, which results in better defined wall thickness and inner surface quality. Cold drawing using a fixed plug is a versatile technology that is used usually in the Železiarne Podbrezová ironworks company. The experiment results of this company are compared with the numerical simulation described in this paper.
2 Experimental Material
Dalam kerja ini, steel grade E235 and E355 (ferritic-pearlitic carbon steel, see Table was considered; as a feedstock for cold drawing, hot rolled tube with dimensions of 70 x 6.3 mm was selected. Mechanical properties of E235 steel are as follows: yield stress Re = (226 245) MPa, tensile strength Rm 343 441) MPa, ductility A5 24 , sifat mekanikal keluli E355 adalah seperti berikut: yield stress Re = (335 355) MPa, tensile strength Rm 490 630) MPa, ductility A5 24
2.1 Workpiece and tools of material modelling
As the temperature stays lower in cold drawing, sifat bahan tidak berbeza-beza dan oleh itu boleh dianggap dengan bebas daripada variasi suhu. Oleh kerana tingkah laku bahan dianggap bebas suhu, persamaan konstitutif undang-undang kuasa bagi
sifat plastik bahan boleh digunakan eq. 1. Di mana mewakili terikan plastik berkesan setara mewakili kadar terikan plastik berkesan, dan parameter bahan ditentukan dengan cara ujian tegangan [1, 5], mereka disenaraikan dalam Jadual 2.
Bahan tiub itu dianggap sebagai plastik, pengerasan diandaikan sebagai isotropik, dan jenis fungsi hasil ditetapkan sebagai Von Mises.
Geometri tiub telah dijalin. Lapan elemen berada di dinding tiub dalam laluan pertama enam adalah dalam laluan kedua Rajah. 5. Jaring bahan kerja ini mencukupi untuk ketepatan dan tidak perlu prosedur jaringan semula semasa pengiraan.
Alat membentuk, (mandrel dan mati) dianggap sebagai badan tegar. Jaringan alat tidak perlu dihasilkan untuk simulasi.
2.2 Simulasi berangka
DEFORM 2D dan pengiraan Lagrangian telah ditetapkan untuk simulasi berangka teknologi lukisan sejuk, mengikut dimensi alat yang diberikan pada Jadual 3. Konfigurasi geometri paksisimetri awal telah ditetapkan. Halaju lukisan ialah 9 m.min-1 untuk semua pas dalam lukisan eksperimen dan keadaan sempadan simulasi. Model geseran antara alat dan bahan dipilih untuk menjadi jenis ricih dengan nilai 0.08.
Fungsi interpolasi data digunakan untuk menetapkan pengiraan laluan kedua. The final data from first pass was transfer, and to set second pass. This data transformation must be done, because drawing technology were performed without an interoperative annealing.
2.3 Tube Drawing Technology
The main production steps for tube cold drawing technology in Železiarne Podbrezová are
seperti berikut:
• feedstock pre-processing (hot rolled tube with dimensions of Ø70 x 6.3 mm).
• cold/hot pointing of tube ends (target diameter 40 mm).
• chemical treatment of the tube (acar, phosphating, pelinciran).
• cold drawing (see Tab. 3 for details).
• intermediate annealing and final annealing in protective atmosphere.
• final conditioning.
• surface inspection, pembungkusan, rust-proofing.
• dispatch.
The final reduction of the tube area for two-pass technology (from Ø70 x 6. 3 mm to Ø50 x 3.75 mm) adalah 57.78 %; the value was divided rather uniformly among all passes
(lihat Jadual 3). Calculation of tube cross-section (area) Pengurangan:
Local plastic deformation of tube was analyzed. During subsequent drawing steps, the tube undergoes plastic deformation. Final geometry and properties of deformed tubes depends on strain value. It is possible to investigate change of material structure and predict plastic deformation.
The microstructure of each pas was observed in orthogonal tangential and longitudinal plane of deformed tube with about 500x magnification of light microscope and metallographic cut Fig1. Tangential metallographic cut is don three times. On the inside of the pipe surface “I”, on the outside of the pipe surface “O” and on the middle ”M” of the pipe wall Fig. 2. Due to plastic deformation, the structure anisotropy increased – grain
boundaries orientation in deformed place of piece was observed. The local strain in analyzed place was obtained by stereological measurement of degree of grain boundaries orientation [4, 6]. The anisotropic microstructure was decomposed into isotropic and planar oriented components using quantitative metallography [3, 4] (Saltykov stereology methods with oriented test lines). Measured and calculated parameters of local plastic deformation in deformed zone are listed in Table 4.
