Physical and numerical modelling of cold rolling of ferritic-pearlitic steels accounting for microstructural effects

Two steels with different chemical compositions were investigated in the cold rolling process. The rheological model for both steels was developed by conducting series of uniaxial plastometic tests and application of the inverse analysis. Obtained load-displacement curves were used to identify parameters of the rheological model, which was incorporated into the in-house finite element code for rolling. The model was validated with experiments realized at the laboratory cold rolling mill. Calculated loads were compared with experimental data and good agreement was obtained. Beyond this, metallographic analysis was performed and deformation of the ferritic-pearlitic microstructure during rolling was investigated.

---

Dwie stale o różnym składzie chemicznym badano w procesie walcowania na zimno. Model reologiczny dla tych stali opracowano na podstawie badań plastometrycznych i analizy odwrotnej. Wykorzystując rejestrowane siły wyznaczono współczynniki modelu, który zaimplementowano w autorskim programie z metody elementów skończonych dla walcowania na zimno. Model został zweryfikowany przez porównanie z wynikami pomiarów w procesie walcowania w walcarce laboratoryjnej. Obliczone siły porównano ze zmierzonymi i uzyskano dobrą zgodność. Następnie wykonano badania metalograficzne, na podstawie których oceniono odkształcenie struktury ferrytyczno-perlitycznej w procesie walcowania.