W pracy przedstawiono wyniki termomechanicznej symulacji procesu kucia wydłużającego odkuwek ze stali narzędziowej z wykorzystaniem metody elementów skończonych. Analizę dla przestrzennego stanu odkształcenia oparto na rozkładzie intensywności odkształcenia, naprężeń średnich i temperatury, z uwzględnieniem warunków brzegowych stosowanych w praktyce przemysłowej. Rozwiązanie uzupełniono modelem rozwoju mikrostruktury w czasie odkształcenia. Dokonano analizy wpływu trzech rodzajów kowadeł kuźniczych na odkształcenia, naprężenia i mikrostrukturę podczas kucia wydłużającego. Wyniki teoretyczne poddano weryfikacji eksperymentalnej. Finite element method was employed to model plastic flow and heat transfer in the stretch-forging of die steel. The analysis for three-dimensional state of strain was based on distribution of the effective strain, mean stresses and temperature assuming boundary conditions used in industrial practice. This allowed the prediction of the microstructure evolution during hot forging. Three types of anvils has been used in stretch-forging: flat, radial-rhombic and a combination of both. The results are compared with the experimental data. Słowa kluczowe: kucie wydłużające, rozwój mikrostruktury, MES, kowadła kształtowe Keywords: stretch-forging, microstructure evolution, FEM, shaped anvils 2010 r. Hutnik - Wiadomości hutnicze S. 655 ści ziarna na powierzchni poprzecznego przekroju odkuwki (w środku długości kotliny odkształcenia) więcej »

W artykule dokonano oceny odporności na ścieranie trzech stali Mn-Cr-Mo-V o zróżnicowanym stężeniu węgla. Określono wpływ różnych wariantów obróbki cieplnej (wyżarzanie, hartowanie, hartowanie i niskie odpuszczanie) oraz zmian zachodzących w mikrostrukturze tych stali na odporność na ścieranie. Badania prowadzono w warunkach tarcia suchego, a ubytki mas próbek mierzono na drodze tarcia 3000 m i 12 000 m. Uzyskane wyniki badań porównano z wynikami otrzymanymi dla stali narzędziowej X210Cr12 i staliwa Hadfielda X110 Mn12. Stwierdzono, że stale Mn-Cr-Mo-V najmniejszą odpornością na ścieranie cechują się w stanie wyżarzonym na sferoidyt, zaś największą - w stanie zahartowanym na martenzyt. Ubytki mas badanych stali, jak również stali X210Cr12 i staliwa X110 Mn12 korelują z ich mikrostrukturą i twardością. This paper describes the evaluation of wear resistance of three Mn-Cr-Mo-V steels characterized by different carbon content. Following factors were taken into account during evaluation of the wear resistance: type and conditions of used heat treatment (annealing, quenching, quenching and low-temperature tempering) as well as microstructure development. The wear resistance of samples were investigated under dry friction conditions, and the samples’ mass-loss were calculated after 3000 m and 12 000 m of friction. Obtained results were compared to those taken for X210Cr12 tool steel and Hadfield’s X110 Mn12 cast steel. It has been found that Mn-Cr-Mo-V steels annealed for spheroidite show the lowest wear resistance, whereas after quenching for martensite the steels are characterized by the highest wear resistance. The mass-loss of the investigated Mn-Cr-Mo-V steels and X210Cr12, X110 Mn12 alloys is well correlated with their microstructure and hardness. Słowa kluczowe: stal konstrukcyjna, stal narzędziowa, obróbka cieplna, mikrostruktura, twardość, odporność na ścieranie Key words: structural steel, tool steel, heat treatment, microst więcej »

III Targi Obrabiarek, Narzędzi i T echnologii Obróbki "TOO LEX 2010" (Sosnowiec, 29 września-1 października 2010 r.) Targi TOOLEX to impreza wystawiennicza dedykowana firmom wykorzystującym technologie obróbki metalu w swoich procesach produkcyjnych. W trzeciej edycji Targów TOOLEX w Expo Silesia w Sosnowcu wzięli udział wystawcy z 28 krajów: Austrii, Białorusi, Brazylii, Czech, Danii, Finlandii, Francji, Grecji, Hiszpanii, Holandii, Indii, Irlandii, Izraela, Japonii, Korei Południowej, Niemiec, Norwegii, Portugalii, Słowacji, Szwajcarii, Szwecji, Tajwanu, Turcji, USA, Węgier, Wielkiej Brytanii, Włoch i Polski. Swoje wyroby na powierzchni wystawienniczej przekraczającej 4700 m2 zaprezentowało 167 wystawców reprezentujących 365 firm, oferujących różnego typu obrabiarki i narzędzia, urządzenia do obróbki cieplnej, oprzyrządowanie technologiczne i pomiarowe, a także specjalistyczne oprogramowanie komputerowe. Aż 181 maszyn i urządzeń można było obejrzeć w normalnym cyklu technologicznym. Targom towarzyszyły specjalistyczne konferencje - Lean Management jako nowoczesny sposób zarządzania (patronat: Instytut Doskonalenia Produkcji) i Rozwój nowoczesnych narzędzi diagnostycznych i technologii kształtowania przedmiotów (patronat: Politechnika Śląska). Firma Cador Consulting Sp. z o.o. zorganizowała seminarium "Nowy wymiar produktywności w NX CAM 7 wraz z innymi programami wspomagającymi proces produkcyjny, z wykorzystaniem oprogramowania CAD/CAM/CAE Siemens PLM Software". Przyznano również nagrody za najlepsze produkty prezentowane przez Wystawców na targach w kategoriach narzędzia i technologie. Patronat merytoryczny nad targami sprawowało Ministerstwo Gospodarki, a patronat merytoryczny Politechnika Śląska w Gliwicach. Następna edycja targów TOOLEX 2011 odbędzie się w Sosnowcu w dniach 5-7 października 2011 roku. Andrzej Wyciślik 15. Targi Obrabiarek, Narzędzi i U rządzeń do Obróbki Materiałów "EUROTOO L" (Kraków, 13÷15 paździ więcej »

Przedstawiono nowe generacje trójwalcowych walcarek ciągłych, opracowanych przez firmę SMS MEER & INNSE - typu PQF, i firmę Danieli Centro Tube - typu FQM. Omówiono ich indywidualną konstrukcję, możliwości techniczno-technologiczne oraz podano ich rozpowszechnienie w świecie. In the paper new generation of the 3-roll continuous mills worked out by SMS MEER & INNSE - type PQF and Danieli Centro Tube - type FQM were presented. There individual construction, techno-technological potential and dissemination of them in the world were discussed. Słowa kluczowe: walcarki ciągłe z trzpieniem sterowanym, trójwalcowe klatki walcownicze typu PQF i FQM, nowe generacje walcowni ciągłych, systemy sterowania i kontroli procesu Keywords: continuous mills with the steerable mandrel, PQF and FQM type 3-roll rolling stands, new generation of the continuous mills, steering and control systems of the process.1. Wprowadzenie. Produkcja rur stalowych bez szwu w świecie do 2008 roku wyraźnie zwiększała się, by osiągnąć poziom 39,1 mln ton, co stanowiło ok. 31 % całkowitej produkcji rur bez szwu i ze szwem (w tym ok. 21 mln ton rur bez szwu w Chinach). Spadek produkcji rur do poziomu 32,5 mln ton nastąpił w 2009 roku, przy czym ok. 68 % rur wyprodukowano w Chinach, osiągając poziom ok. 22 mln ton. Największy udział w produkcji rur bez szwu mają układy walcowni ciągłych z walcarkami ciągłymi z trzpieniem swobodnym i trzymanym. Technologia walcowania rur stalowych na trzpieniu z kontrolowanym jego przemieszczaniem w kilku dwuwalcowych klatkach walcowniczych (od 4 do 7) MPM (Multistand Pipe Mill) stosowana jest od 1978 r. przez firmę INNSE, Włochy. Do 2005 roku wybudowano w świecie 16 walcowni ciągłych rur (z klatkami dwuwalcowymi), w tym 5 w Chinach, 1 nie ukończona w Walcowni Rur Jedność [1, 2]. Projekty tych walcowni były przeważnie realizowane przez konsorcja grupy firm: Demag Italipianti S.p.A., SMS Meer, INNSE Sp.A. i inne. Innowacyjne rozwiązani więcej »

W pracy dokonano oceny wpływu warunków odkształcenia na gorąco na wartość naprężenia uplastyczniającego stali do produkcji prętów żebrowanych. Badania zostały wykonane na plastometrze skrętnym. Wykazano bardzo istotny wpływ prędkości odkształcenia na poziom wartości naprężenia uplastyczniającego badanych stali w zakresie temperatur walcowania na gorąco. The paper presents analysis of the influence of hot strain conditions on yield stress value of the steel used for ribbed bars. The torsion plastometer was used in this research. It was proved that the strain rate has a very significant influence on the level of yield stress values of examined steels in the hot rolling conditions. Słowa kluczowe: walcowanie, naprężenie uplastyczniające, plastometryczny test skręcania, stale na pręty żebrowane Key words: rolling, yield stress, plastometric torsion test, steels for ribbed bars S. 658 Hutnik - Wiadomości hutnicze Nr 11 1. Wprowadzenie. Celem współczesnych technologii przeróbki plastycznej jest nie tylko nadawanie kształtu produkowanym wyrobom i minimalizacja energochłonności procesu wytwarzania, lecz także otrzymywanie zaplanowanej struktury i związanych z nią własności mechanicznych wyrobów. Rozwój takich technologii i ich optymalizacja wymaga metodyki badawczej, która pozwala ocenić i projektować parametry procesu odkształcenia na gorąco oraz procesy zmieniające strukturę materiału, jak również ich wzajemne relacje. Badania pozwalające ocenić procesy zmieniające strukturę materiału oraz wpływ parametrów cieplno-mechanicznych procesu na wartość naprężenia uplastyczniającego i własności rozwinęły się między innymi dzięki zastosowaniu nowoczesnych symulatorów, pozwalających odzwierciedlić ekstremalne warunki przemysłowe w skali laboratoryjnej. Możliwości wykonywania badań tego typu istnieją również na plastomerze skrętnym [1÷3]. Urządzenie to pozwala na realizację dwóch typów doświadczeń: symulację fizyczną procesów przemysłowych or więcej »

Materiały o drobnoziarnistej strukturze wykazują wysokie własności wytrzymałościowe. Silne rozdrobnienie ziarn podwyższając wytrzymałość powoduje jednocześnie spadek własności plastycznych. W przypadku materiałów o strukturach silnie rozdrobnionych wykorzystanie właściwej oceny mechanizmów odkształcenia i umocnienia, pozwala na poprawę własności plastycznych. Ograniczoną zdolność do odkształceń plastycznych można skutecznie oceniać wykorzystując kryterium niestabilności plastycznej, tzw. kryterium Considére. Wartość odkształcenia równomiernego, wyznaczana w próbie jednoosiowego rozciągania jest efektem historii odkształcania, m.in. energii zmagazynowanej w postaci podstruktury dyslokacyjnej. W wyniku wyżarzania po silnym odkształceniu na zimno obserwuje się proces zmiany tej podstruktury w trwałą strukturę ultradrobnoziarnistą. W niniejszej pracy przedstawiono ocenę ilościową wpływu wielkości odkształcenia zmagazynowanego w procesie wieloosiowego ściskania (MaxStrain) na skuteczność oceny odkształcenia równomiernego z wykorzystaniem kryterium Considére. Modelowanie własności mechanicznych stali mikrostopowych przeprowadzono przy wykorzystaniu programu Abaqus Standard. Zgodność uzyskanych wyników symulacji komputerowej z wynikami doświadczalnymi potwierdza możliwość zastosowania zaproponowanego rozwiązania do oceny własności plastycznych materiałów otrzymywanych technikami SPD (Severe Plastic Deformation), w których wykorzystuje się silną akumulację odkształcenia. The grain refinement causes an improvement in the material strength, but on the other hand, the ductility decreases in ultrafine grained (UFG) materials (the materials with a grain size below 1μm). Proper understanding of the deformation and strengthening mechanisms that control the mechanical response of UFG steels can be the way to improve their ductility. The loss of ductility corresponding to the plastic instability can be obtained from a true stress-true strain curve usin więcej »

W pracy przedstawiono ogólną koncepcję zarządzania produktami hutniczymi w odniesieniu do rynków zagranicznych. Określono sposoby budowy kanałów dystrybucji na rynkach zewnętrznych oparte na produktach Huty Batory, jednego z kluczowych europejskich producentów rur bezszwowych o średnicach od Ø 219 mm do Ø 508 mm. Dokonano klasyfikacji kanałów funkcjonujących na rynkach zagranicznych. Określono zasady zarządzania i optymalizowania struktur zmierzających do zaspokajania potrzeb klientów zagranicznych, tj. ich wymagań i oczekiwań. Ponadto przedstawiono ogólne metody analizy efektywności przedstawionych ogniw dystrybucji oraz podstawowe obszary sprzedaży wytworzonych przez Hutę Batory produktów, tj. rur bezszwowych i wlewków stalowych. 2010 r. Hutnik - Wiadomości hutnicze S. 679 In the work is presented general idea of steel products managing in relation to foreign markets. There are determined methods of construction of distribution channels on external markets in case of metallurgical products of Huta Batory, one of the key European seamless steel pipes producers in sizes of starting from diameter 219 mm up to diameter 508 mm. Additionally it was done classification of distribution channels on foreign markets. There were determined principles of management and structure optimization aiming at meeting clients’ demand i.e. their requirements and expectations. Work consists also general methods of effectiveness analysis under created distribution channels as well as major sale zones for manufactured by Huta Batory products i.e. seamless pipes and steel ingots. Słowa kluczowe: strategia, kanał, ogniwa dystrybucji Key words: strategy, channel, distribution chains Wprowadzenie. Podstawą funkcjonowania przedsiębiorstwa hutniczego jest generowanie zysku spełniającego nie tylko oczekiwania właścicielskie w postaci stopy zwrotu z inwestycji, ale również pozwalającego na ciągłe inwestowanie w park maszynowy i produkcję ulepszonych, więcej »

W artykule przedstawiono zmiany wielkości produkcji i jawnego zużycia stalowych wyrobów hutniczych w świecie i w Polsce w okresie 1992÷2009. Przeanalizowano czynniki, które były przyczyną bardzo dobrej koniunktury w latach 2003÷2007 i dekoniunktury w latach 2008 i 2009. Poddano analizie przewidywane zmiany rynku stalowych wyrobów hutniczych w świecie i w Polsce w trakcie wychodzenia z recesji po 2010 roku. Przeanalizowano także relacje zachodzące między jawnym zużyciem a zdolnościami produkcyjnymi MMP poszczególnych grup asortymentowych stalowych wyrobów hutniczych w Polsce. The changes of production and apparent consumption of final steel products in the world and in Poland over the period 1992÷2009 have been presented. The factors influencing boom on world steel market in years 2003÷2007 and collapse of these trends in years 2008 and 2009 were analyzed. Forecasted changes of world and domestic steel markets during getting out of the recession after year 2010 were discussed. The relationships between apparent consumption and production capacities MPP for specific steel product groups in Poland were also analyzed. Słowa kluczowe: stalowe wyroby hutnicze, jawne zużycie, prognozy rynkowe Key words: steel products, apparent consumption, market forecasts 1. Wstęp. Kryzys finansowy, który rozpoczął się w USA w połowie 2007 roku i postępujący w ślad za nim kryzys gospodarczy, znacznie zaburzył pod koniec 2008 roku trendy wzrostu konsumpcji i produkcji w światowej gospodarce, w tym także w przemyśle stalowym. Nagły spadek zapotrzebowania na stalowe wyroby hutnicze w drugiej połowie 2008 roku i w 2009 roku, po okresie dynamicznego wzrostu w latach 2003÷2007, spowodował konieczność dostosowania wielkości i struktury produkcji do zmniejszonego popytu. Jawne zużycie (różnica pomiędzy produkcją krajową analizowanych asortymentów stalowych wyrobów hutniczych a zużyciem do dalszego przetwarzania w hutnictwie, z uwzględnieniem salda handlu zagra więcej »

W pracy przedstawiono model matematyczny wymiany ciepła zastosowany do wyznaczania pola temperatury wlewka ciągłego chłodzonego w krystalizatorze i w strefie chłodzenia wtórnego oraz w powietrzu. Zastosowano rozwiązanie stacjonarne do wyznaczenia temperatury wlewka i rozwiązanie niestacjonarne do wyznaczenia temperatury krystalizatora. W modelu numerycznym zastosowano metodę reszt ważonych Galerkina. W trójwymiarowym rozwiązaniu metodą elementów skończonych zastosowano nieliniowe funkcje kształtu. Analizowano wpływ źródła ciepła na stabilność i dokładność rozwiązania. Badano bilans ciepła w objętości kontrolnej w celu skalowania funkcji wagi w metodzie reszt ważonych Galerkina. In the paper the heat transfer model employed for computation of the temperature field of the continuously cast strand has been presented. The model describes strand cooling in the mould, in the secondary coolling zones and in the air. Steady convection-diffusion equation has been employed to compute strand temperature in the whole continuous casting line. Transient solution has been used to compute mold temperature. Numerical model is based on the Galerkin method. The method uses nonlinear shape function and second order derivatives to the temperature field. Effect of the solidification heat on the strand temperature has been analyzed. The heat balance in the control volume has been computed in order to improve the solutions accuracy. Słowa klucze: ciepło krzepnięcia, temperatura pasma, ciągłe odlewanie stali Key words: solidification heat, strand temperature, continuous casting of steel 2010 r. Hutnik - Wiadomości hutnicze S. 637 po wyjściu z krystalizatora s s ( s p ) q = T -T (4) gdzie: Ts - temperatura powierzchni pasma, Tp - temperatura powietrza lub wody przy chłodzeniu pasma natryskiem, Tk - temperatura powierzchni wewnętrznej krystalizatora, αs - współczyn więcej »

W artykule przedstawiono dotychczasowe poglądy dotyczące przyczyn i mechanizmu powstawania znaków oscylacyjnych na powierzchni wlewków ciągłych oraz wyniki własnych badań przemysłowych wpływu zasypek krystalizatorowych (różniących się składem chemicznym i zasadowością) na charakter śladów oscylacyjnych na powierzchni wlewka ciągłego o przekroju poprzecznym 140×165 mm. The paper we presents the current views on the mechanism for the formation of oscillation marks on the surface of continuous ingots and the results of industrial investigations of the influence of the mold powders (which differ in chemical composition and basicity) on the nature of oscillation marks on the surface of the continuous ingot of cross-section 140×165 millimeters Słowa kluczowe: strefa przymeniskowa krystalizatora COS, zasypka krystalizatorowa, znaki oscylacyjne Key words: near-meniscus area of CSC crystallizer, mold powder, oscillation marks 1. Wstęp. Stan powierzchni stalowych wlewków ciągłych należy do ważniejszych parametrów (kryteriów) oceny ich jakości, dalszej przydatności w procesie przeróbki plastycznej oraz efektywności procesu ich przerobu plastycznego mierzonego wskaźnikiem uzysku wyrobów walcowanych. Stałym elementem powierzchni wlewków są tzw. znaki oscylacyjne, tworzące charakterystyczne "wgłębienia" na całej powierzchni wlewka ciągłego, otrzymanego w procesie ciągłego odlewania stali w ściśle określonej i powtarzającej się od siebie odległości. Głębokie zaleganie znaków oscylacyjnych na powierzchni wlewka ciągłego może stanowić źródło pęknięć powierzchniowych wywołanych naprężeniami rozciągającymi, którym poddawany jest wlewek w linii technologicznej urządzenia COS. Powodem tworzenia się znaków oscylacyjnych na powierzchni wlewków ciągłych, zgodnie z dotychczasową wiedzą w tym zakresie [2÷5], jest zjawisko tworzenia się menisku ciekłej stali w krystalizatorze oraz ruch posuwisto-zwrotny krystalizatora (tzw. oscylacja krystalizatora). 2 więcej »

W pracy przedstawiono kompleksowy proces projektowania przedkuwki walcowanej. W celu uzyskania większej dokładności kształtu i wymiarów przedkuwki oraz obniżenia kosztów fazy projektowania procesu walcowania zastosowano specjalistyczne oprogramowanie VeraCAD, bazujące na modelowaniu bryłowym. Proces modelowania tym systemem omówiono na przykładzie odkuwki korbowodu. In the paper the design process of rolled preform was carried out. In order to obtain larger accuracy of shape and dimensions of preform and to decrease the costs of reducer rolling technology design the special software VeraCAD, basing on the solid modelling, was used. Modelling process was described for example of connecting-rod. Słowa kluczowe: walcowanie kuźnicze, przedkuwka, kucie wielozabiegowe, korbowód Key words: forge rolling, forging preform, multistage die forging, connecting-rod Wprowadzenie. W seryjnej i masowej produkcji odkuwek stosuje się z reguły kucie wielozabiegowe. Polega ono na wstępnym przygotowaniu wsadu w postaci przedkuwki o kształcie zbliżonym do wyrobu gotowego. Przedkuwkę wykonuje się w tym samym agregacie kuźniczym, w którym uzyskuje się ostateczny kształt odkuwki, lub przez zastosowanie dodatkowej maszyny kuźniczej. Ten drugi sposób stosuje się zazwyczaj w produkcji masowej w celu uzyskania jak najlepszych efektów techniczno- ekonomicznych, zapewniających wysoką wydajność, jakość odkuwek oraz jak najmniejsze zużycie materiału. Prawidłowo dobrany kształt przedkuwki zapewnia równomierny rozkład odkształceń w odkuwce i naprężeń na powierzchni wykroju matrycy, zmniejsza bezwzględną wartość nacisków jednostkowych i całkowitej siły, a w konsekwencji zmniejsza zużycie narzędzi. Z praktyki przemysłowej wynika, że dla odkuwek wydłużonych o znacznej różnicy przekroju poprzecznego, zastosowanie kucia wielozabiegowego, polegającego na przygotowaniu przedkuwki walcowanej wzdłużnie, podwyższa wydajność procesu średnio dwukrotnie, uzysk kuźniczy zwi więcej »

W pracy przedstawiono ideę zmodyfikowanej strategii aproksymacyjnej, która pozwala na skrócenie czasu obliczeń optymalizacyjnych poprzez redukcję liczby wywołań funkcji celu. Idea metody polega na zastąpieniu rzeczywistej funkcji celu przez jej aproksymację, a następnie poszukiwaniu rozwiązania optymalnego pośród rozwiązań funkcji aproksymującej. Dzięki temu, procedura optymalizacji ulega skróceniu, gdyż istotnie zmniejszona zostaje liczba niezbędnych symulacji związanych z analizowanym procesem. W pracy przedstawiono strategię oraz metodę przyspieszenia zbieżności procedury optymalizacji polegającej na odpowiednich zmianach wag błędów w węzłach aproksymacji. Działanie metody porównano z innymi, alternatywnymi algorytmami na przykładzie funkcji testowej oraz wybranego procesu plastycznej przeróbki metali. The paper presents a Modified Approximation Strategy (MAS), which allows decrease the optimization computing time through the reduction of objective function calls number. Main idea of the method is based on replacement of an objective function f by its approximation through a function g, and next a search of the optimal solution among solutions of function g. It leads to a decrease of a number of objective function calls, which results in reduction of the optimization computing time. The paper presents a proposition of modification of the approximation strategy. It gives the acceleration of a convergence of the optimization procedure. The results of the proposed strategy are compared with other, conventional optimization techniques. Słowa klucze: optymalizacja, metamodel, sztuczne sieci neuronowe, procesy metalurgiczne Key words: optimization, metamodel, artificial neural networks, metallurgical processes Wstęp. Optymalizacja procesów przemysłowych jest zadaniem trudnym. Przed przystąpieniem do poszukiwania optimum należy opracować model matematyczny procesu, zdefiniować: zmienne optymalizacji, zakresy ich zmienności oraz ewentualne d więcej »