Title

UM MODELO DE VOLUMES FINITOS PARA O PROCESSO DE LAMINAÇÃO A QUENTE

A FINITE VOLUME MODEL FOR THE HOT ROLLING PROCESS

Authorship

Castro, Jose Adilson de; Moreira, Luciano Pessanha

Castro, Jose Adilson de

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Moreira, Luciano Pessanha

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DOI

10.5151/2594-5297-0055

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Abstract

Um modelo de volumes finitos é proposto para determinar parâmetros úteis na laminação a quente tais como força de laminação, campos de temperatura, tensões e deformações e evolução microestrutural. Uma formulação Euleriana de fluido não Newtoniano é assumida usando o método de volumes finitos. Primeiramente o campo de taxa de deformação é obtido dos campos de velocidade e pressão. Em seguida o campo de temperaturas e com o auxilio de relações constitutivas a viscosidade aparente é determinada e então o campo de deformação é calculado. As relações constitutivas de evolução microestrutural considerando encruamento, recuperação e recristalização são utilizadas. As previsões do modelo estão em concordância com dados industriais de força de laminação e temperaturas de superfície para o trem acabador de 7 cadeiras de um aço C-Mn.

A finite volume model for the hot rolling process is proposed to determine useful parameters in the hot rolling process such as the loads, temperature, stress and strain fields and the microstructure evolution. A non-newtonian formulation and Eulerian description are adopted with the finite volume method. The strain-rate field is firstly obtained from the pressure and velocities solutions. Then, the temperature field together with a constitutive equation provides the apparent viscosity of the material and thus the stress field. The adopted constitutive equations describe the microstructural phenomena occurring in the hot rolling, i.e., work-hardening, recovery and recrystallisation. The predictions obtained with the proposed finite volume model are in good agreement with the industrial measured rolling loads and surface temperatures for the 7-stand finishing mill of a C-Mn steel strip

Keywords

Laminação a quente; Modelagem; Volumes finitos; Microestrutura; Transferência de calor.

Hot rolling; Modeling; Finite volume; Microstructure; Heat transfer.