HEA 240 Profilinin Sıcak Haddelenmesinde Deneysel ve Simülasyon Sonuçlarının Karşılaştırılması

Yıl 2020, Cilt: 1 Sayı: 2, 25 - 31, 26.08.2020

Gazi Kurt Nafiz Yaşar

Öz

Sıcak haddeleme, malzemenin yeniden kristalleşme sıcaklığı olan 0.5 Tm üzeri sıcaklıklarda olması nedeniyle farklı adımlarda peş peşe şekillendirebilme olanağı sağlamakta ve büyük deformasyon oranlarıyla şekil değiştirme imkânı vermektedir. Endüstride, Doğrudan gerçekleştirilen uygulamalar zaman ve maliyet açısından olumsuzluklar göstermektedir. Deneyerek pratikleştirme süreçleri bazı simetrik profil kesitli ürünlerde kısa sürelerde tamamlanabildiği gibi bazı asimetrik profil kesitli ürünlerde ise uzun süreler alabilmektedir. Tasarlanan kalibrelerin haddehanede denenmeden önce bilgisayar ortamında simülasyonu yapılarak ne gibi sonuçlar çıkacağının tahmin edilebilmek için Sonlu elemanlar yöntemi (FEM) uygulanabilir. Bu çalışma kapsamında öncelikli olarak S 275 JR (EN 10025) kalitede beam blank (profil taslağı) yarı mamulün haddelenmesi ile 21 pasoda oluşacak HEA 240 yapı profilinin ilk 3 pasoluk kaba haddesi sonunda elde edilen gerçek üretim parametreleri ile aynı yarı mamulün 3D FEM analizi sonuçlarının uyumluluğu karşılaştırılmış olup %95 ila %99.1 oranında geometrik benzerlik bulunmuştur. Kabul edilebilir küçük farkların olduğu bu simülasyonun, üretim proseslerinde oluşan kayıpları minimize etme ve verimli üretim hedeflerine ulaşmada önemli bir etkiye sahip olduğunu söylemek mümkündür.

Anahtar Kelimeler

Haddeleme, HEA 240, FE analizi

Kaynakça

• 1. J. Banks, J. Carson, B. Nelson, D. Nicol, Discrete-event system simulation, Prentice Hall, US, 3 2001.
• 2. J.A. Sokolowski, C.M. Banks, Principles of modeling and simulation, Wiley, Hoboken, NJ, ISBN 978-0-470-28943-3, 6, 2009.
• 3. Z. Wusatowski, Fundamentals of rolling, Wistreich, J. G., Pergamon Press, London, Edinburgh, New York, Toronto, Sydney, Paris, 63, 71, 229-237, 267-270, 309-310, 372-375, 391-400, 494-500, 1969.
• 4. L. Esteban, M.R. Elizalde, I. Ocaña, Mechanical characterization and finite element modelling of lateral spread in rolling of low carbon steels, Journal of Materials Processing Technology 183, 2–3, 390-398, 2007.
• 5. X. Cheng, Z. Jiang, D. Wei, L. Hao, H. Wu, W. Xia, X. Zhang, S. Luo, L. Jiang, Effects of surface preparation on tribological behavior of a ferritic stainless steel in hot rolling, Wear 376-377, 1804–1813, 2017.
• 6. G.Y. Deng, Q. Zhu, K. Tieu, H.T. Zhu, M. Reid, A.A. Saleh, L.H. Su, T.D. Ta. Zhang, C. Lu, Q. Wu, D.L. Evolution of microstructure, temperature and stress in a high speedsteel work roll during hot rolling: Experiment and modelling, Journal of Materials Processing Technology 240, 200–208, 2017.
• 7. Y. Jiang, H. Tang, X. Zhang, Rotation mechanics and numerical simulation of hot rolling process under asymmetric rolls, International Journal of Mechanical Sciences 151, 785–796, 2019.
• 8. U. Hanoğlu, B. Sarler, Rolling simulation system for non-symmetric Groove types, Procedia Manufacturing, 15: 121-128, 2018.
• 9. R.S. Nalawade, A.J. Puranik, G. Balachandran, K.N. Mahadik, V. Balasubramanian, Simulation of hot rolling deformation at intermediate passes and its industrial validity, International Journal of Mechanical Sciences, 77: 8-16, 2013.
• 10. A.A. Milenin, H. Dyja, S. Mroz, Simulation of metal forming during multi-pass rolling of shape bars, Journal of Materials Processing Technology, 153-154: 108-114, 2004.
• 11. X. Shangwu, L. Xianghua, W. Guodong, Z. Qiang, A three-dimensional finite element simulation of the vertical-horizontal rolling process in the with reduction of slab, Journal of Materials Processing Technology, 101: 146-151, 2000.
• 12. A.R. Shalani, S.A. Nodamaie, I. Salehinia, Parametric study of hot rolling process by the finite element method, Transaction B: Mechanical Engineering Sharif University of Techonology, 16 (2): 130-139, 2009.
• 13. Türk Standardları Enstitüsü, TS EN 10025-2, Sıcak Haddelenmiş Yapı Çelikleri Bölüm2, Alaşımsız Yapı Çelikleinin Genel Teknik Teslim Şartları, Nisan 2006.
• 14. European Standard, EN 1993-1-1, Design of steel structures Part 1-1, General rules and rules for buildings, May 2005.
• 15. U. Fischer, R, Gomeringer, M. Heinzler, R. Kilgus, F. Nahler, S. Oesterle., H. Paetzold, A. Stephan, Metal ve Makina Tabloları El Kitabı, Kurt R., Koçak H., Bolokur Teknik Yayıncılık, 113, 2015.