Modeling of rollability of surface defects during cold asymmetric rolling

Abstract

This paper presents the results of finite element modelling of the rollability of the most common surface defects (scratch, puncture, pressure) during cold rolling under symmetrical and asymmetric conditions with an asymmetry coefficient from 1 to 16. A steel strip with a thickness of 3 mm was used as an initial blank. The three surface defects were created on the surface, all defects had a depth of 0.5 mm. It was revealed that complete closure of all the defects studied during symmetrical rolling occurred only when initial blank was compressed by 80 % higher (0.9 mm) than the initial defects depth. When using asymmetric rolling, an additional compression of 20 % (0.6 mm) and an asymmetry level of 8 were required. Thus, asymmetric rolling can be considered an effective way to eliminate surface defects of a cold-rolled strip while providing a significantly lower compression level compared to symmetrical rolling.

В данной работе представлены результаты конечно-элементного моделирования прокатываемости наиболее распространенных поверхностных дефектов (царапины, проколы, давление) при холодной прокатке в симметричных и асимметричных условиях с коэффициентом асимметрии от 1 до 16. В качестве исходной заготовки использовалась стальная полоса толщиной 3 мм. На поверхности были созданы три поверхностных дефекта, все дефекты имели глубину 0,5 мм. Было выявлено, что полное закрытие всех исследованных дефектов при симметричной прокатке происходило только при сжатии исходной заготовки на 80% больше (0,9 мм), чем глубина первоначальных дефектов. При использовании асимметричной прокатки требовалось дополнительное сжатие на 20% (0,6 мм) и уровень асимметрии 8. Таким образом, асимметричную прокатку можно считать эффективным способом устранения поверхностных дефектов холоднокатаной полосы при обеспечении значительно более низкого уровня сжатия по сравнению с симметричной прокаткой.