Experiment and simulation analysis of roll-bonded Q235 steel plate

• Zhao, Guanghui ^[1] ; Huang, Qingxue ^[1] ; Zhou, Cunlong ^[1] ; Zhang, Zhanjie ^[1] ; Ma, Lifeng ^[1] ; Wang, Xiaogang ^[1]
  1. [1] University of Science and Technology

     University of Science and Technology

     Yemen

     
• Localización: Revista de metalurgia, ISSN 0034-8570, Vol. 52, Nº. 2, 2016, pág. 69
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Análisis experimental y simulación numérica de unión por laminación de planchas de acero Q235
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• Resumen
  • español

    Planchas de acero Q235 de espesor grueso se unieron mediante laminación y el proceso fue simulado numéricamente utilizando el programa de cálculo MARC. Los resultados obtenidos en ensayos mediante ultrasonidos revelaron la presencia de grietas y defectos en la laminación en una plancha de acero revestido de 80 mm, especialmente en el comienzo y final de la plancha. La microestructura consistía en ferrita+perlita y desunión en la interfase de unión. Mediante análisis por microscopía electrónica de barrido se observó que la interfase contenía grietas con inclusiones. Un análisis de la fractura reveló la presencia de inclusiones no uniformes en la interfase. Además, los datos de simulación utilizando el programa MARC demostraron que había poca tensión equivalente en el centro de la plancha durante la primera pasada de laminación. El centro equivalente aumentó a 0,5 después de la cuarta pasada. Previo a la última pasada, la tensión equivalente presentó poca consistencia en la sección del espesor en la dirección de laminación, impidiendo la unión de interfases y la reducción de la tensión residual. La reducción inicial de la velocidad de laminación no era muy pequeña (en torno al 5%) dado que es contraria a la coordinación de la deformación por laminación. Tales procesos de laminación son opuestos a la unión por laminación.

  • English

    Heavy-gauge Q235 steel plate was roll bonded, and the process was simulated using MARC software. Ultrasonic testing results revealed the presence of cracks and lamination defects in an 80-mm clad steel sheet, especially at the head and tail of the steel plate. There were non-uniform ferrite + pearlite microstructures and unbound areas at a bond interface. Through scanning electron microscopy analysis, long cracks and additional inclusions in the cracks were observed at the interface. A fracture analysis revealed non-uniform inclusions that pervaded the interface. Moreover, MARC simulations demonstrated that there was little equivalent strain at the centre of the slab during the first rolling pass. The equivalent centre increased to 0.5 by the fourth rolling pass. Prior to the final pass, the equivalent strain was not consistent across the thickness direction, preventing bonding interfaces from forming consistent deformation and decreasing the residual stress. The initial rolling reduction rate should not be very small (e.g. 5%) as it is averse to the coordination of rolling deformation. Such rolling processes are averse to the rolling bond.