MODELS OF HOT DEFORMATION RESISTANCE OF A NB-TI HSLA STEEL

Podobné dokumenty
SIMPLE MODELS DESCRIBING HOT DEFORMATION RESISTANCE OF SELECTED IRON ALUMINIDES

STŘEDNÍ PŘIROZENÉ DEFORMAČNÍ ODPORY PŘI TVÁŘENÍ OCELÍ ZA TEPLA - VLIV CHEMICKÉHO A STRUKTURNÍHO STAVU

MODELS OF MEAN FLOW STRESS AND STRUCTURE EVOLUTION OF IRON ALUMINIDES IN HOT FORMING

Ivo Schindler a Marek Spyra b Eugeniusz Hadasik c Stanislav Rusz a Marcel Janošec a

Tváření,tepelné zpracování

JEDNODUCHÉ MODELY DEFORMAČNÍCH ODPORŮ A STRUKTUROTVORNÉ PROCESY PŘI TVÁŘENÍ ALUMINIDŮ ŽELEZA ZA TEPLA

KOEFICIENT RYCHLOSTNÍ CITLIVOSTI PŘI TVÁŘENÍ OCELÍ ZA TEPLA VLIV TEPLOTY A CHEMICKÉHO SLOŽENÍ

The Over-Head Cam (OHC) Valve Train Computer Model

STUDIUM DEFORMAČNÍHO CHOVÁNÍ NÍZKOUHLÍKOVÉ OCELI PŘI FINÁLNÍM DVOUPRŮCHODU NA PÁSOVÉ TRATI STECKEL ZA TEPLA. Libor Černý a, Ivo Schindler b

Sborník vědeckých prací Vysoké školy báňské - Technické univerzity Ostrava číslo 1, rok 2006, ročník LII, řada strojní článek č.

CREEP AUSTENITICKÉ LITINY S KULIČKOVÝM GRAFITEM CREEP OF AUSTENITIC DUCTILE CAST IRON

Miloš Marek a, Ivo Schindler a

Gymnázium, Brno, Slovanské nám. 7 WORKBOOK. Mathematics. Teacher: Student:

Vliv metody vyšetřování tvaru brusného kotouče na výslednou přesnost obrobku

SEMI-PRODUCTS. 2. The basic classification of semi-products is: standardized semi-products non-standardized semi-products

Výukový materiál zpracovaný v rámci operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost

VYUŽITÍ DYNAMICKÝCH MODELŮ OCELÍ V SIMULAČNÍM SOFTWARE PRO TVÁŘENÍ

DEFORMACNÍ CHOVÁNÍ ŽÁRUVZDORNÉ CR-NI-SI OCELI DEFORMATION BEHAVIOUR OF A REFRACTORY CR-NI-SI STEEL

WORKSHEET 1: LINEAR EQUATION 1

tváření, tepelné zpracování

MOŽNOSTI VYUŽITÍ MIKROLEGOVANÝCH OCELÍ. Tomáš Schellong Kamil Pětroš Václav Foldyna. JINPO PLUS a.s., Křišťanova 2, Ostrava, ČR

ACOUSTIC EMISSION SIGNAL USED FOR EVALUATION OF FAILURES FROM SCRATCH INDENTATION

FUNKČNÍ VZOREK FUNKČNÍ VZOREK ZAŘÍZENÍ HTPL-A PRO MĚŘENÍ RELATIVNÍ TOTÁLNÍ EMISIVITY POVLAKŮ

Melting the ash from biomass

Litosil - application

DATA SHEET. BC516 PNP Darlington transistor. technický list DISCRETE SEMICONDUCTORS Apr 23. Product specification Supersedes data of 1997 Apr 16

Aplikace matematiky. Dana Lauerová A note to the theory of periodic solutions of a parabolic equation

Standardní řada lisů Standard range of presses: x x x

VÁLCOVÁNÍ PÁSU Z MIKROLEGOVANÉ OCELI NA DVOUSTOLICOVÉ TRATI TYPU STECKEL ZA TEPLA

CHAPTER 5 MODIFIED MINKOWSKI FRACTAL ANTENNA

Effect of temperature. transport properties J. FOŘT, Z. PAVLÍK, J. ŽUMÁR,, M. PAVLÍKOVA & R. ČERNÝ Č CTU PRAGUE, CZECH REPUBLIC

PC/104, PC/104-Plus. 196 ept GmbH I Tel. +49 (0) / I Fax +49 (0) / I I

Klepnutím lze upravit styl předlohy. nadpisů. nadpisů.

ČSN EN ed. 3 OPRAVA 1

STLAČITELNOST. σ σ. během zatížení

DC circuits with a single source

DEFORMACE A ZOTAVOVOVACÍ PROCESY PŘI VÁLCOVÁNÍ ALUMINIDU ŽELEZA PŘI VYSOKÝCH TEPLOTÁCH

THE PREDICTION PHYSICAL AND MECHANICAL BEHAVIOR OF FLOWING LIQUID IN THE TECHNICAL ELEMENT

MOŽNOSTI TVÁŘENÍ MONOKRYSTALŮ VYSOKOTAVITELNÝCH KOVŮ V OCHRANNÉM OBALU FORMING OF SINGLE CRYSTALS REFRACTORY METALS IN THE PROTECTIVE COVER

Střední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř.17. listopadu 49

Ja n T. Št e f a n. Klíčová slova: Řada knih, srovnání cen v čase, cena vazby a ocelorytové viněty, lineární regresní analýza.

Introduction to MS Dynamics NAV

LOGOMANUÁL / LOGOMANUAL

SLEDOVÁNÍ AKTIVITY KYSLÍKU PŘI VÝROBĚ LITINY S KULIČKOVÝM GRAFITEM

Inovace řízení a plánování činností s ohledem na požadavky ISO 9001

SPECIAL FORMING METHODS. Use: It is used for the production of cylindrical and conical parts of exact shapes, which needn t be further machined.

EXPLOITATION OF THE ELEMENTS OF ARTIFICIAL INTELLIGENCE FOR TIME PREDICTION OF COOLING DOWN METAL SPECIMENS BEFORE FORMING.

CONTRIBUTION TO METALLURGICAL TECHNOLOGY CONTROL PROBLEMS PŘÍSPĚVEK K PROBLEMATICE ŘÍZENÍ METALURGICKÝCH TECHNOLOGIÍ

Gymnázium, Brno, Slovanské nám. 7, SCHEME OF WORK Mathematics SCHEME OF WORK. cz

UTILIZATION OF THE HOT WEDGE TEST IN RESEARCH OF HOT FORMABILITY OF FREE-CUTTING STAINLESS STEELS

Compression of a Dictionary

VLIV TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ NA VLASTNOSTI JEMNOZRNNÝCH SVAŘITELNÝCH OCELÍ PRO TENKOSTĚNNÉ ODLITKY

Návrh a implementace algoritmů pro adaptivní řízení průmyslových robotů

VLIV OBSAHU NIKLU NA VLASTNOSTI LKG PO FERITIZAČNÍM ŽÍHÁNÍ EFFECT OF THE CONTENT OF NICKEL ON DI PROPERTIES AFTER FERRITIZATION ANNEALING

CZ.1.07/2.3.00/

VÝZKUM VLASTNOSTÍ SMĚSI TEKBLEND Z HLEDISKA JEJÍHO POUŽITÍ PRO STAVBU ŽEBRA

THE NUMERICAL PREDICTION OF FRICTION FORCES DISTRIBUTION WITHIN THE ROLL BITE WHEN HOT ROLLING STEEL

Výukový materiál zpracovaný v rámci operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost

CREEP INTERMETALICKÉ SLITINY TiAl PRI VELMI MALÝCH RYCHLOSTECH DEFORMACE. CREEP OF INTERMETALLIC ALLOY TiAl AT VERY LOW STRAIN RATES

ASTM A694 F60 - TEPELNÉ ZPRACOVÁNÍ A MECHANICKÉ VLASTNOSTI ASTM A694 F60 HEAT TREATMENT AND MECHANICAL PROPERTIES

Friction drives have constant or variable drives (it means variators). Friction drives are used for the transfer of smaller outputs.

SLEDOVÁNÍ VLIVU TEPLOTY A DEFORMACE NA STRUKTURU A VLASTNOSTI UHLÍKOVÝCH A MIKROLEGOVANÝCH OCELÍ

Výukový materiál zpracovaný v rámci operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost

Dynamic Development of Vocabulary Richness of Text. Miroslav Kubát & Radek Čech University of Ostrava Czech Republic

SPECIFICATION FOR ALDER LED

Biosensors and Medical Devices Development at VSB Technical University of Ostrava

EXACT DS OFFICE. The best lens for office work

PRODEJNÍ EAUKCE A JEJICH ROSTOUCÍ SEX-APPEAL SELLING EAUCTIONS AND THEIR GROWING APPEAL

technický list TRANSIL TM 1.5KE6V8A/440A 1.5KE6V8CA/440CA str 1

ZDOKONALENÁ KLÍNOVÁ ZKOUŠKA TVARITELNOSTI PRI VÁLCOVÁNÍ ZA TEPLA IMPROVED WEDGE TEST OF FORMABILITY AT HOT ROLLING

Transportation Problem

CHAIN TRANSMISSIONS AND WHEELS

INFLUENCE OF CONSTRUCTION OF TRANSMISSION ON ECONOMIC PARAMETERS OF TRACTOR SET TRANSPORT

SIMULACE TECHNOLOGICKÝCH PROCESŮ HYBRIDNÍ TECHNIKOU VYUŽÍVAJÍCÍ MATEMATICKO-FYZIKÁLNÍCH MODELŮ A UMĚLÝCH NEURONOVÝCH SÍTÍ

Střední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř.17. listopadu 49

Air Quality Improvement Plans 2019 update Analytical part. Ondřej Vlček, Jana Ďoubalová, Zdeňka Chromcová, Hana Škáchová

Obrábění robotem se zpětnovazební tuhostí

Stojan pro vrtačku plošných spojů

TEPELNÉ ZPRACOVÁNÍ NIKLOVÝCH SUPERSLITIN HEAT TREATMENT OF HIGH-TEMPERATURE NICKEL ALLOYS. Božena Podhorná a Jiří Kudrman a Karel Hrbáček b

BLATNÍKY A BEDNY NA NÁŘADÍ MUDGUARDS AND TOOLBOXES

DUPLEXNÍ POVLAKOVÁNÍ PM NÁSTROJOVÉ OCELI LEGOVANÉ NIOBEM DUPLEX COATING OF THE NIOBIUM-ALLOYED PM TOOL STEEL

HOT FORMABILITY OF LEDEBURITIC TOOL STEEL X155CrVMo12.1. TVAŘ ITELNOST LEDEBURITICKÉ NÁSTROJOVÉ OCELI X155CrVMo12.1 ZA TEPLA

Vliv rychlosti ochlazování na vlastnosti mikrolegované oceli

Czech Republic. EDUCAnet. Střední odborná škola Pardubice, s.r.o.

PRVNÍ POZNATKY Z VÁLCOVÁNÍ MIKROLEGOVANÝCH PÁSŮ S MEZÍ KLUZU NAD 460 MPa NA TRATI STECKEL. Radim Pachlopník Pavel Vavroš

Střední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř.17. listopadu 49

UNEVEN ROLLING LOADS DURING ROLLING ON TWIN STAND STECKEL MILL. Ing. Ladislav ZELA, CSc.

VYSOKÁ ŠKOLA HOTELOVÁ V PRAZE 8, SPOL. S R. O.

Tento materiál byl vytvořen v rámci projektu Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost.

VÝZKUM PLASTICKÝCH VLASTNOSTÍ CrNiSi OCELI ZA TEPLA VÁLCOVÁNÍM A KROUCENÍM

STUDY EDITS FOR BETTER TRANSPORT IN THE CENTRE OF NÁCHOD

GUIDELINES FOR CONNECTION TO FTP SERVER TO TRANSFER PRINTING DATA

Střední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř.17. listopadu 49

VLIV OHŘEVU Z HLEDISKA PŘÍPRAVY MATERIÁLU K VÁLCOVÁNÍ VYTYPOVANÝCH ZNAČEK Cr-Mo OCELÍ

STUDIUM ODUHLIČENÍ POVRCHOVÝCH VRSTEV LOŽISKOVÝCH OCELÍ 100Cr6. RESEARCH OF DECARBURIZATION SURFACE LAYER OF BEARING STEEL 100Cr6

Mikrokvadrotor: Návrh,

Moderní technologie dokončování velmi přesných děr vystržováním a její vliv na užitné vlastnosti výrobků

SGM. Smart Grid Management THE FUTURE FOR ENERGY-EFFICIENT SMART GRIDS

VLIV EXPERIMENTÁLNÍCH PODMÍNEK NA ZÍSKÁVANÉ HODNOTY TEPELNÝCH EFEKTŮ A TEPLOT FÁZOVÝCH PŘEMĚN ČISTÉHO ŽELEZA A OCELI METODOU DTA

Technická část Technical section

Transkript:

Acta Metallurgica Slovaca, 12, 2006, 4 (379-387) 379 MODELS OF HOT DEFORMATION RESISTANCE OF A NB-TI HSLA STEEL Schindler I. 1, Janošec M. 1, Pachlopník R. 2, Černý L. 2 1 VŠB Technical University of Ostrava, Institute of Modelling and Control of Forming Processes, 17. listopadu 15, 708 33 Ostrava, Czech Republic, ivo.schindler@vsb.cz, marcel.janosec.fmmi@vsb.cz 2 Mittal Steel Ostrava a.s., Vratimovská 689, 707 02 Ostrava-Kunčice, Czech Republic, radim.pachlopnik@mittalsteel.com, libor.cerny@mittalsteel.com MODELY DEFORMAČNÍCH ODPORŮ ZA TEPLA OCELI MIKROLEGOVANÉ NB A TI Schindler I. 1, Janošec M. 1, Pachlopník R. 2, Černý L. 2, 1 VŠB Technická univerzita Ostrava, Ústav modelování a řízení tvářecích procesů, 17. listopadu 15, 708 33 Ostrava, Česká republika, ivo.schindler@vsb.cz, marcel.janosec.fmmi@vsb.cz 2 Mittal Steel Ostrava a.s., Vratimovská 689, 707 02 Ostrava-Kunčice, Česká republika, radim.pachlopnik@mittalsteel.com, libor.cerny@mittalsteel.com Abstrakt Na základě výsledků válcování plochých vzorků s odstupňovanou tloušťkou na laboratorní trati Tandem, měření a počítačové registrace válcovacích sil byly vypočítány hodnoty středního přirozeného deformačního odporu svařitelné konstrukční oceli mikrolegované niobem a titanem (0.066 % C 1.33 % Mn 0.20 % Si 0.030 % Al 0.040 % Nb 0.016 % Ti). Byly vyvinuty matematické modely středního přirozeného deformačního odporu v závislosti na teplotě (v rozsahu 770 1150 C), deformaci (cca 0.1 0.6, rovněž s uvažováním vlivu dynamického změkčování) a deformační rychlosti (cca 10 150 s -1 ). Výhoda daného experimentu spočívá v možnosti získat proválcováním jediného vzorku 4 hodnoty středního přirozeného deformačního odporu, odpovídající různým úběrům při shodné teplotě. Další předností této metody je jednodušší matematické zpracování výsledků, a to především proto, že se pracuje s hodnotami středních přirozených deformačních odporů, které jsou méně citlivé na různé vlivy než hodnoty okamžitých přirozených deformačních odporů. Modely mají být co nejjednodušší, aby mohly být aplikovány řídicími systémy válcovacích tratí při rychlé predikci energosilových parametrů. Nebylo možné získat jednotný model deformačních odporů a proto bylo nutné vyvinut model vysokoteplotní (pro teploty cca nad 900 C) a nízkoteplotní (pro teploty cca pod 850 C). Rovnice popisující deformační odpory za vysokých teplot mohla být zjednodušena vyloučením deformačních členů. Tyto modely popisují zvolené vztahy s vyhovující přesností, bez ohledu na komplikovanost zvolené závislosti. Přesnost komplexního nízkoteplotního modelu a zjednodušeného vysokoteplotního modelu je plně srovnatelná. Abstract On the basis of results of laboratory rolling of flat samples with graduated thickness and measurement of roll forces, values of mean equivalent stress of a Nb-Ti-microalloyed steel were calculated and mathematical models developed in relation to temperature (770 to 1150 C), strain (ca 0.1 to 0.6, also with including influence of dynamic softening) and strain rate (ca 10 to 150 s -1 ). An advantage of the given experiment is that by rolling of one sample 4 values of

Acta Metallurgica Slovaca, 12, 2006, 4 (379-387) 380 deformation resistance, corresponding to various reductions at the same temperature, can be reached. Another of benefits of this method is uncomplicated mathematical processing of results, namely just thanks to working with values of mean equivalent stress which are less sensitive to various influences than actual values of equivalent stress. The models should be as simple as possible to be used for a fast prediction of power/force parameters in control systems of rolling mills. A single model for mean equivalent stress was not possible to be obtained. Therefore a high temperature model (for temperatures above ca 900 C) and a low temperature model (for temperatures below ca 850 C) had to be developed. It was possible to eliminate strain as independent variable for temperatures above 900 C. These models describe the given relationships with sufficient accuracy, without regard to the type or complexity of the applied equation. Accuracy of the more complex low-temperature model and the simplified hightemperature model is fully comparable. Keywords: microalloyed steel, strain, equivalent stress, recrystallization, deformation resistance, forming force 1. Introduction Mathematical models of deformation resistance describe equivalent stress in dependence on strain or also on temperature and strain rate. The simplest of them were created for cold forming, provided that power stress-strain relationship is sufficient in this case see e.g. Ludwik [1]. By involving the influence of temperature (exponential relationship) and strain rate (power relationship), often mentioned equations e.g. of Andrejuk or Zjuzin for the description of hot deformation resistance, limited mostly with strains 0.3 0.4, were acquired [2,3]. Many authors tried to involve the influence of dynamic softening that significantly extends the range of applied strains see e.g. [4-8]. It may beneficially be used in case of repeated deformation (see e.g. low-temperature finished rolling of microalloyed steels in the region of retarded recrystallization) or in the case of high-reduction forming processes. From the sequence of models stated above some particular types may be separated. First of them are based on polynomials of higher degree [9-11]. In spite of the fact that these models resign their pure physical meaning, they may be used to description of deformation resistance in temperature regions corresponding to various phase composition (e.g. austenite or austenite + ferrite). Models of type [12, 13] on physical base, working often with dislocation density, are not largely used in practice for their complexity. In operational conditions very simple models of mean equivalent stress are used, incorporated directly in the control system of the given rolling mill etc. Their scientific character and complicacy would make running calculations excessively long. Lower accuracy of these models is sacrificed to some extent to effective operation of work, what is solved by adaptive style of function of control systems which can, based on values of forming forces measured at previous pass, normally correct deviations with size of 15 up to 30 % between predicted and actual forces. Based on measurement of forces in the laboratory hot or warm flat rolling, the effective methods of description of the phase transformation temperatures as well as the mean equivalent stress (MES) values were developed and applied to many steel grades, some intermetallic alloys and Zn-Ti-Cu alloy see [14-17] for example. The obtained mathematical models of MES should be both rather simple and sufficiently accurate, and thus suitable for implementation in the adaptive steering systems of the hot strip mills.

Acta Metallurgica Slovaca, 12, 2006, 4 (379-387) 381 2. Materials and experimental methodics HSLA steel grade L415MB microalloyed by a combination of Nb and Ti was selected to demonstrate the mentioned experimental methods. Chemical composition of the investigated heat is introduced in Table 1. Table 1 Chemical analysis of the investigated steel in wt. % C Mn Si P S Cu Al Nb Ti 0.066 1.330 0.200 0.008 0.008 0.080 0.030 0.040 0.016 This material has been continuously cast and rolled in Mittal Steel Ostrava a.s. Their new rolling mill P1500 of Steckel type has an arrangement of two reversing four-high stands, which roll continuously with 5 or 7 double passes. Use of this mill seems to be optimum for utilization of these microalloying elements with viewpoint of reaching the uniform and finegrained microstructure of the material, with maintaining required final structural and mechanical properties of coils [18, 19]. Samples of two types were manufactured by cutting and milling from the delivered material. Flat samples with dimensions 7.5 x 25 x 110 mm served for determination of phase transformations on the basis of measurement of roll forces. Prismatic samples were heated in one furnace to temperature 1200 C and then cooled down freely to forming temperature, the value of which was homogenized in the entire volume of the sample by dwell in the other furnace. Samples were rolled in stand A of the laboratory mill Tandem (with work roll diameter 159 mm) [20,21], with constant roll gap adjustment (5.3 mm) and roll revolutions N = 200 min -1. Layout of this mill is presented in Fig. 1. Roll forces measured under otherwise the same rolling conditions but various temperatures are plotted in graph in Fig. 2. Fig.1 Layout of laboratory rolling mill Tandem of Institute of Modelling and Control of Forming Processes at VŠB Technical University of Ostrava

Acta Metallurgica Slovaca, 12, 2006, 4 (379-387) 382 Fig.2 Temperature dependence of the roll force measured in rolling of prismatic samples, influenced by transformation austenite/ferrite and probably by precipitation of Nb(C,N) at temperatures below 1000 C Samples with thickness graded in size (see Fig. 3) were used for gaining data on MES at various rolling modes. Each sample was carefully measured and then heated in the furnace to austenitizing temperature 1200 C within 24 minutes. This high-temperature heating lead to transfer of sufficient parts of microalloying elements in the solid solution, but at the same time it caused significant scaling of samples with negative influence on accuracy of evaluation of the results. Each sample was, after partial cooling, inserted for 4 minutes into the furnace heated to forming temperature. The heated sample was immediately after discharging the furnace rolled in the two-high stand A of the mill Tandem. Fig.3 Initial shape of the sample with thickness graded in size In rolling of each sample the temperature was changed, together with roll gap adjustment (and thus the total strain of individual grades of the sample) and nominal revolutions of rolls (and thus the strain rate values). Roll forces and the actual speed of roll rotation were computer-registered their time-dependent example is given in Fig. 4.

Acta Metallurgica Slovaca, 12, 2006, 4 (379-387) 383 Fig.4 Sample of measured total rolling force F and actual rolls speed N (set 200 min -1 ) depending on time t [s] at rolling of flat samples graded in size; temperature 1050 C For each grade of the particular sample the total roll force F Σ and corresponding variable N is determined. After cooling of the rolling stock, width and thickness for individual grades are measured; spreading is affected mainly by the height reduction size, thickness is affected by the roll force size (elastic contraction of rolls). With particular samples the temperature was changed, as well as adjustment of the roll gap (and hence the total reduction corresponding to specific grades of each sample) and nominal revolutions of rolls N. By all here specified factors the achieved mean height strain rate é [s -1 ] is given. The registered total roll forces F Σ [N] and actual revolutions of rolls, as well as dimensions of the rolled products, serve for automatic calculation of height strain e h = ln(h 0 /H 1 ), mean strain rate and mean equivalent stress σ m [MPa] for each element of the rolled sample. For the calculation the following formulae are used [22, 23]: é = 2 3 R v r ( H H ) 0 1 e h (1) where H 0, or H 1 [mm] is entry, or exit thickness of the rolling stock in a given place; v r [mm/s] is real circumferential speed of rolls with radius R [mm]. Mean equivalent stress is calculated as follows: FΣ σ m = (2) Q R Fr ( H 0 H1 ) Bs where Q Fr is a forming factor, corresponding to a specific rolling mill stand, and B s [mm] is mean width of the rolling stock in a given place (an average value of the width before and after rolling). The member R ( H 0 H 1 ) represents contact length of the roll bite, i.e. l d [mm]. Credibility of calculation of MES is influenced most of all by an exact estimate of the forming factor, which as matter of fact transfers deformation resistance to values of equivalent stress

Acta Metallurgica Slovaca, 12, 2006, 4 (379-387) 384 (i.e. of that which corresponds to a defined uniaxial stress state). Values of Q Fr for both stands of the rolling mill Tandem were obtained by previous research and they are described in relation to aspect ratio l d /H s by equations of type [24] Q Fv ld H s = A B exp + C exp D (3) H s ld where A... D are constants for a given facility, verified e.g. by comparison of power/force parameters, determined during laboratory rolling, torsion test, or industrial rolling; H s [mm] is mean thickness in a given place. 3. Mathematical processing of results It was assumed that in low temperature rolling the influence of the developed softer ferrite would be compensated to some extent by the precipitation hardening effect, and so MES of the investigated steel would be possible to describe with sufficient accuracy by one equation in the whole temperature range. This imagination was eroded by the results of rolling of prismatic samples where a considerable fall of roll forces in the temperature region of ca 880-950 C was indicated (see Fig. 2), especially in effect of transformation austenite/ferrite. We expected some problems with these relationships when we tried to describe MES by one equation. Unfortunately, these concerns showed to be well-founded already at the first attempt to describe MES by multiple non-linear regression in program UNISTAT 5.5. Therefore two models had to be developed one for the low temperature region (below ca 850 C) and one for the high temperature one (above ca 900 C). Based on previous own experience [14, 15, 24] a simple model for description of MES of the investigated material was chosen, in dependence on deformation (with taking dynamic softening in consideration), temperature and strain rate. The result of complex calculations is represented by the following equations: for temperatures below 850 C σ mc = 1172 e 0.225 h exp( 0.0021 e h ) é 0.035 exp( 0.00171 T ) (4) for temperatures above 900 C σ mc = 755 é 0.030 exp( 0.00128 T) (5) where σ mc is predicted (calculated according to the developed models) MES; T [ C] is temperature. Equation (4) includes a hardening e h 0.225 and a softening exp(-0.0021 e h ) member, which makes it possible to determine MES in a wide range of strain, i.e. to some extent also with including possible dynamic recrystallization. It is remarkable that both deformation members could be excluded from the high-temperature model (Eq. 5). Influence of strain shows only through the strain-rate member in this case see Eq. 1. Accuracy of gained models was evaluated simply by a relative error defined according to the relation (σ m σ mc ) / σ m 100 [%]. A range of experimental conditions and accuracy of the derived equations are illustrated in graphs in Fig. 5.

Acta Metallurgica Slovaca, 12, 2006, 4 (379-387) 385 Fig.5 Illustration of accuracy of the derived Eqs. 4 and 5 for calculation of MES 4. Conclusions On the basis of results of laboratory rolling of the given HSLA steel, the model of mean equivalent stress of the microalloyed steel of type L415MB was developed, which is valid

Acta Metallurgica Slovaca, 12, 2006, 4 (379-387) 386 in a wide range of forming temperatures (770 to 1150 C), strains (ca 0.1 to 0.6, also with including influence of dynamic softening) and in a suitable range of relatively high strain rates (ca 10 to 150 s -1 ). A single model for MES was not possible to be developed. Therefore a high temperature model (for temperatures above ca 900 C) and a low temperature model (for temperatures below ca 850 C) had to be developed. Application of these models to the transition temperature region is accompanied by increasing of the error of predicted values [25]. The models describe the given relationships with sufficient accuracy; a relative error goes beyond 15 % only exceptionally, without regard to the type or complexity of the applied equation. Accuracy of the more complex low-temperature model (Eq. 4) and the simplified hightemperature model (Eq. 5) is comparable, which seems to be rather surprising. An advantage of the given experiment is that by rolling of one sample 4 values of MES, corresponding to various reductions at the same temperature, can be reached. Another of benefits of this method is more simple mathematical processing of results, namely just thanks to working with values of MES which are less sensitive to various influences than actual values of equivalent stress. More simple models, providing directly values of mean equivalent stress σ m, are generally usable more easily in automatic steering systems of the recent hot flat rolling mills. Acknowledgements This paper was developed in the framework of solution of the projects MSM 6198910015 and MPO FT-TA/091; the experimental method of calculation of the mean equivalent stress values based on rolling forces has been developed under the grant project GA CR 106/04/1351. Literature [1] Ludwik P.: Elemente der technologischen Mechanik, Berlin, Springer Verlag 1909 [2] Zjuzin V. I., Brovman M. Ja., Meľnikov A. F.: Soprotivlenije deformacii stalej při goračej prokatke, Moskva, Metallurgija 1964 [3] Andrejuk L. V., Tjulenev G. G.: Analitičeskaja zavisimosť soprotivlenija deformacii metalla ot temepratury, skorosti i stepeni deformacii. Staľ, 1972, No. 9, p. 825. [4] Kliber J., Schindler I.: Description of Stress-strain Curves on High temperature Deformed Steel. Acta Universitatis Carolinae Mathematica et Physica, 1991, No. 1, p. 95. [5] Medina S. F., Hernández C. A.: Modélisation mathématique des courbes contraintedéformation des aciers. Application au calcul des forces de laminage à chaud. Mémoires et Études Scientifiques Revue de Métallurgie, 1992, No. 4, p. 217. [6] Pol L. A., Asensio J., Pero-sanz J. A.: Ajuste de las curvas tesión-deformación a alta temperatura de un acero microaleado Nb-Ti. Revista Metalurgia, 1997, No. 1, p. 21. [7] Davenport S. B. et al.: Development of Constitutive Equations for modelling of Hot Rolling. Materials Science and Technology, 2000, No. 5, p. 539. [8] Schindler I., Bořuta J.: Deformační odpory ocelí při vysokoredukčním tváření za tepla. Hutnické listy, 1995, No. 7 8, p. 47. [9] Beneš, M., Maroš, B.: Vyjádření přetvárného odporu a měrné přetvárné práce materiálu 13 240 v závislosti na teplotě a logaritmickém stupni přetváření. Hutnické listy, 1985, No. 3, p. 191. [10] Pawelski O., Rasp W., Knop J.: Ein universel anwendbarer Algorithmus zur Interpolation von Fließkurven für Metalle. Arch. Eisenhüttenwes., 1982, No. 5, p. 169.

Acta Metallurgica Slovaca, 12, 2006, 4 (379-387) 387 [11] Žadan V. T., et al.: Issledovanije soprotivlenija deformacii podšipnikovoj stali pri gorjačej plastičeskoj obrabotke. IVUZ Černaja metall., 1986, No. 1, p. 85. [12] Lička S.: Rovnice vazkoplastického toku kovů pro tváření za tepla. Hutnické listy, 1984, No. 3, p. 161. [13] Senuma T., et al.: Calculation Model of Resistance to Hot Deformation in Consideration of Metallurgical Phenomena in Continuous Hot Deformation Processes. Tetsu-to-Hagané, 1984, No. 10, p. 78. [14] Rusz S., et al.: Hot deformation resistance models based on the rolling forces measurement. Acta Metallurgica Slovaca, 2005, no. 2, p. 265. [15] Schindler I., et al.: Deformation behavior and microstructure development of 13Cr25 ferritic stainless steel in hot strip rolling. Acta Metallurgica Slovaca, 2005, no. 3, p. 331. [16] Kratochvíl P., Schindler I.: Conditions for Hot Rolling of Iron Aluminide. Advanced Engineering Materials, 2004, no. 5, p. 307. [17] Schindler I. et al.: Modely deformačních odporů aplikovatelné při válcování pásu ze zinkové slitiny za polotepla. In: Metal 2006. Ostrava : Tanger, 2006, CD-ROM. [18] Pachlopník R.: Válcování mikrolegovaných ocelí vyšších jakostních stupňů na trati P1500. (Výzkumná zpráva.) Ostrava 2004. Mittal Steel Ostrava a. s. [19] Černý L.: Studium vlivu parametrů válcování za tepla na deformační chování nízkouhlíkových ocelí a vlastnosti pásu. (Disertační práce.) Ostrava 2003. VŠB-TU. FMMI. [20] Schindler I., Kuře F.: Potentialities of Physical Modelling of Flat Rolling Processes at VŠB Technical University of Ostrava. In: Ocelové pásy 2001. Společnost Ocelové pásy 2001, p. 375. [21] http://www.fmmi.vsb.cz/model/ [22] Krejndlin N. N.: Rasčot obžatij pri prokatke cvetnych metallov, Moskva, Metallurgizdat 1963 [23] Yanagimoto J. et al.: Mathematical modelling for rolling force and microstructure evolution and microstructure controllinq with heavy reduction in tandem hot strip rolling. Steel Research, 2002, no. 2, p. 56. [24] Schindler I., Pachlopník R., Černý L.: Development of models of mean equivalent stress suitable for the steering systems of hot strip rolling mills. In: Ocelové pásy 2006. Společnost Ocelové pásy 2006, p. 281. [25] Rozínek J.: Model deformačních odporů mikrolegované oceli za tepla. (Diplomová práce.) Ostrava 2005. VŠB-TU. FMMI.