Numerical investigation of the static recrystallization inhomogeneities across the plate thickness during continuous annealing

Analysis of static recrystallization inhomogeneities along the thickness of the cold rolled ferritic-pearlitic steel during continuous annealing process is the main goal of the present paper. The multiscale concurrent Cellular Automata Final Element (CAFE) model is used during the numerical investigation. The general concept of the CA algorithm of static recrystallization phenomenon is evaluated. The multiscale model of cold rolling based on the digital material representation (DMR) concept is used to accurately predict deformation energy distribution along the microstructure features and provide input data for the CA model. The final material morphology and recrystallization volume fractions after recrystallization in different plate locations: near the surface, in the middle of a plate, respectively, are evaluated. Finally, examples of obtained results of recrystallized microstructures are compared with the experimental data, to validate the approach.

---

Celem niniejszej pracy jest analiza numeryczna niejednorodności rozwoju mikrostruktury na grubości pasma stali ferrytyczno-perlitycznej podczas ciągłego wyżarzania. W pracy wykorzystano bieżny model wieloskalowy na bazie metody elementów skończonych połączonej z metodą automatów komórkowych ( Cellular Automata Finał Element - CAFE). Model wieloskalowy walcowania na zimno oparto na idei cyfrowej reprezentacji materiału do dokładnego określenia energii zmagazynowanej w materiale w wyniku odkształcenia plastycznego, która zostanie wykorzystana jako jeden z parametrów początkowych modelu automatów komórkowych.Następnie przedstawiono wyniki w postaci morfologii materiału wraz z odpowiadającymi ułamkami części zrekrystalizowanej po procesie nagrzewania odpowiednio: przy powierzchni oraz w środku płyty. Uzyskane wyniki obliczeń numerycznych zostały porównane z danami eksperymentalnymi w celu walidacji modelu.