EuroWire November 2019

Technischer Artikel

zur

Knüppelbildung

sowie

des

Liquidus– temperatur

1083°C

Dichte (kg/m 3 )

8960

Verformungsmechanismus im Stranggieß- und Walzverfahren kontinuierlich warmgewalzten Kupferrundstabs, wurde der entsprechende technologische Grundsatz diskutiert, der die Grundlage für die numerische Simulation legte. des 3 Numerische Simulation 3.1 Parameterauswahl Vor Ort mit dem SCR3000-Prozess kombiniert, werden die Simulations- parameter getrennt ausgewählt. Die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Kupfers bestimmen seine physikalischen Parameter bei der Hochtemperaturverformung. Die physikalischen Eigenschaften des blanken hypoxischen Kupfers sind in der Tabelle 2 dargestellt. 3.2 Flussfeldsimulation des Temperaturfelds beim Stranggießen Auswahl der Prozessparameter: Gießtemperatur 1.120°C, Gießgeschwindigkeit 12,4m/min, Gießwinkel 40°, Dicke der Nut des Gießrads 43mm. In der Abbildung 3 wird die numerische Simulation basierend auf das festgelegte mathematische Verfahren dargestellt, die graphische Darstellung des Temperaturfelds und des Flussfelds im Kristallisationsbereich. Entsprechend der Abbildung 3(a) stellen die verschiedenen Farben verschiedene Temperaturbereiche dar. Die Temperaturverteilung des Temperaturfelds ist durch die Länge des Bereichs der Farbblocks ersichtlich. Der Temperaturgradient ist in verschiedenen

ν

0.326

Reibungskoeffizient

0.45

▲ ▲ Tabelle 2 : Parameter der physikalischen Leistungen des sauerstoffarmen Kupferrundstabs

▲ ▲ Abb. 3 : Graphische Darstellung des Temperaturfelds und des Feld des Flusses im Kristallisationsbereich

und der Kaltverfestigungskoeffizient; T, T r , T m zeigen die Bezugstemperatur und den Schmelzpunkt des Kupferrundstabs an. Das Mises-Festigkeitskriterium wird verwendet, um das Verformungsverhalten des Kupferrundstabs - das dem thermo-mechanischen Zusammenwirken unterliegt - mittels der Formel von Lagrange über die Verformung und Bewegung zu beschreiben. Das Spannungs-Verformungsfeld und das thermische Verformungsfeld werden als unabhängige Systeme betrachtet [7] .

Zustand großer Verformung, bei hoher Temperatur und hoher Verformungsrate, bestimmt durch eine hohe thermische mechanische Wechselwirkung.

Unter

Berücksichtigung

der

Schwankung

des

Temperaturfelds,

des Spannungs-Verformungsfelds und des Gesetzes der Wechselwirkung zwischen dem Temperaturfeld und dem Spannungs-Verformungsfeld, kann das Verformungsverfahren des Kupferrundstabs während des kontinuierlichen Walzens genauer geschildert werden. Das Johnson- Cook-Modell wird eingesetzt, um das Verformungsverhalten des Kupferrundstabs zu beschreiben, der einer großen Verformung unterzogen wird sowie einer hohen Verformungsrate und demWalzen bei hoher Temperatur [6] .

⎧ ⎨ ⎪ ⎪

M T ( ) ∂ 2 U ∂ t 2

+ D T ( ) ∂ U

∂ t + K T ( ) U = F

C T ( ) ∂ T

⎩ ⎪ ⎪ ▲ ▲ Equation 4

∂ t + H T ( ) T = Q + ʹ Q

⎤ ⎦ ⎥ 1 − ⎡ ⎣ ⎢ ⎢

⎤ ⎦ ⎥ ⎥

m

⎡ ⎣ ⎢

⎞ ⎠ ⎟⎟

⎛ ⎝ ⎜⎜

Über und

die

theoretische

Modellierung Mechanismus

T − T r T M - T r

σ = A + B ε n ( ) 1 + CLn ! ε ! ε 0

die

Analyse

des

▼ ▼ Abb. 4 : Simulation des Walzen in Gruppen von Walzgerüsten für Warmbänder

▲ ▲ Equation 3

! ε ! ε 0 hierbei stellen σ , ɛ die Fließspannung und die entsprechende Verformung dar; , zeigen die Verformungsrate und die Bezugsverformungsrate an; A, B, C stellen die Streckgrenze bei der Verformungsrate, den vorexponentiellen Leistungskoeffizient und den Verformungsrate- Empfindlichkeitskoeffizient dar; m, n sind der Temperaturempfindlichkeitskoeffizient

▼ ▼ Tabelle 3 : Technologische Parameter des kontinuierlichen SCR3000-Walzwerks

1H

2V

3H

4V

5H

6V

7H

8V

9H 95 65

10V

A A

/mm 2 /mm 2

3800 2500

2500 1320 18.75

1320

800 480

480 300 6.00 1.00 6.29

300 195 7.65 1.00 4.05

195 125 3.60 1.00 2.83

125

65

0

800

95

50.27

1

H /mm 11.50 G /mm 8.20

10.30

12.40

5.35 1.00 1.94

2.80 1.00 1.38

3.50 1.00 1.02

5.80

1.00

1.00 9.82

ƒ

71.69 0.329

36.27 0.650

15.72 1.023

r /m·s -1

1.664

2.658

4.075

6.411

8.468

12.514 16.441

v

* A

0 – in Walzbereich, A 1

– außerhalb des Walzbereichs, H – Stichtiefe, G – Walzspalt, f – Gesamtübertragungsverhältnis, v r

– Umfangsgeschwindigkeit des Walzens

60

www.read-eurowire.com

November 2019