Title

UMA NOVA ABORDAGEM DE FEM PARA AVALIAçãO DE DURABILIDADE E SEGURANçA DE CILINDROS DE LAMINAçãO CIC™ EM APLICAçõES DE ALTOS ESFORçOS

A Novel FEM Approach for Durability and Safety Assessment of CIC™ Composite Rolls in High-Load Rolling Operations

Authorship

COSTA, HENRIQUE STROBL; MANSILLA-MANSILLA, ELISABETH; RODENAS, DANIEL FLOR; MACHADO, PEDRO VINICIUS SOUSA; GARCIA, LUIS FERNANDO

COSTA, HENRIQUE STROBL

I am this author

MANSILLA-MANSILLA, ELISABETH

I am this author

RODENAS, DANIEL FLOR

I am this author

MACHADO, PEDRO VINICIUS SOUSA

I am this author

GARCIA, LUIS FERNANDO

I am this author

DOI

10.5151/2594-5297-42595

Downloads

Abstract

Laminadores são projetados para operar utilizando cilindrosde ferro fundido como principal ferramenta no processo de conformação. Ao substituir esses cilindros de ferro fundido por carboneto de tungstênio, sua vida útil pode ser aumentada de 10 a 20 vezes, e um cilindro que fora projetado para durar meses agora terá uma vida útil de anos em operação. Esses cilindros operam sob condições que incluem cargas cíclicas, desgaste por contato e altos gradientes de temperatura, o que prejudica ainda mais a resistência à fadiga dos rolos. Esse cenário torna crucial a avaliação adequada das cargas e condições em que o cilindro operará, e simulações de FEM podem indicar que mudanças sutis no projeto do rolo podem melhorar significativamente sua resistência à fadiga.

ROLLING MILLS ARE DESIGNED TO OPERATE USING CAST IRON ROLLS AS ITS MAIN TOOL FOR THE CONFORMATION PROCESS. BY CHANGING THESE ROLLS TO TUNGSTEN CARBIDE, ROLL LIFE CAN BE INCREASED BY 10 TO 20 TIMES, AND A ROLL DESIGNED TO LAST FOR MONTHS NOW HAS A LIFETIME OF YEARS IN OPERATION. THESE ROLLS SERVICE UNDER CONDITIONS THAT INCLUDES CYCLIC LOADS, CONTACT WEAR, AND HIGH TEMPERATURE GRADIENTS WHICH WILL FURTHER HINDER THE FATIGUE RESISTANCE OF THE ROLLS. THIS SCENARIO MAKES IT CRITICAL TO PROPERLY EVALUATE THE LOADS AND CONDITIONS THE ROLL WILL OPERATE, AND FEM SIMULATIONS CAN INDICATE THAT SUBTLE CHANGES IN THE ROLL DESIGN CAN SIGNIFICANTLY IMPROVE THE ROLL’S FATIGUE RESISTANCE.

Keywords

FEM, Fadiga, Carboneto de Tungstenio, Metal Duro, Elementos finitos, Laminação a quente, aços longos

FEM, Fatigue, Tungsten Carbide, Finite Elements, Rolling Mills, Long Product Rolling