A study on the characteristics of electrical discharge textured skin pass mill work roll

Elkoca, Oktay

doi:10.1016/j.surfcoat.2007.10.004

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“…Texture is formed on the work roll surface using an electric discharge texturing process, which is an adaptation of EDM to the steel industry in order to meet the demands for roll surfaces. [20] The main distinction between these two hardenable steel grades is the amount of carbon, which is more than twofold in roll steel. This leads to formation of a higher amount of retained austenite after hardening and lower fracture toughness when compared with plastic mold steel.…”

Section: A Edm Experimentsmentioning

confidence: 99%

White Layer Composition, Heat Treatment, and Crack Formation in Electric Discharge Machining Process

Ekmekçi

2009

Metall Mater Trans B

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BÜ LENT EKMEKCICharacteristics of electric discharge machined (EDM) surfaces of normalized, quenched, and quenched and tempered-treated steels in kerosene and deionized-water dielectric liquids are investigated. Optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffractometry are employed to analyze the machined surface. Surface cracks are examined in terms of white layer composition, heat treatment of the workpiece material, and operational parameters used, such as average discharge current and pulse-on duration. The present results reveal that base material properties and white layer composition have a distinctive function on crack formation that results in different crack network layouts on the surface and penetration depths in the substrate. Surface cracks, which initiate at the surface, travel down perpendicularly toward the interferential zone, and terminate at this interference, are mainly formed due to an increase in nonhomogeneities of metallurgical phases within the white layer. Such cracks are usually encountered on the surfaces when machining is performed in a hydrocarbon-based dielectric liquid using high pulse-on duration and low average discharge current. On the other hand, penetrating cracks, which penetrate the entire white layer thickness to an extent into the parent material, are mainly formed due to contraction of the recast structure joined to the circumferential edge of a crater rim during solidification. This type of crack is common when machining is performed in deionized water and the work material is brittle. Crack penetration depth is found to be proportional to the used pulse energy, and its path has a tendency to form parallel cracks to the machined surface at decreased pulse-on duration.

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Section: A Edm Experimentsmentioning

confidence: 99%

White Layer Composition, Heat Treatment, and Crack Formation in Electric Discharge Machining Process

Ekmekçi

2009

Metall Mater Trans B

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“…Estafigura compara os parâmetros de topografia de superfícies desejáveis, obtidos através das réplicas, e os parâmetros obtidos após a texturização.Nota-se que os parâmetros de texturização utilizados resultam em parâmetros de topografia semelhantes aos encontrados nas réplicas dos cilindros antes do uso. O valor do parâmetro Ra foi 6% maior na amostra produzida em laboratório e o parâmetro Pc foi 1% maior na amostra.A importância da texturização na laminação a frio está relacionada com a capacidade das irregularidades produzidas pela textura em armazenar debris que poderiam permanecer no contato chapa/cilindro [7], na sua influência na lubrificação durante a laminação [7] e noaspecto estéticofinal da chapa produzida [2]. …”

Section: Produção Das Amostrasunclassified

“…Os laminados devem apresentar níveis adequados de resistência mecânica, planicidade, rugosidade e espessura de chapa, no atendimento a consumidores cada vez mais exigentes (indústria automobilística, linha branca, dentre outros) [1]. Em função da exigência dos consumidores de produtos laminados a frio, os produtores necessitam produzir o material laminado com uma textura pré-definida, sendo que esta textura é transmitida à chapa pelos cilindros de acabamento [2]. As superfícies texturizadas desempenham um importante papel na fabricação de carrocerias de automóveis.…”

Section: Introductionunclassified

Identificação E Reprodução Laboratorial De Mecanismos De Desgaste Em Cilindros De Laminação a Frio

Gonçalves¹,

Mello²,

Costa³

2018

ABM Proceedings

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ResumoA simulação laboratorial do desgaste é fundamental para o desenvolvimento de pesquisas que objetivem otimizar revestimentos e modificações superficiais utilizados em cilindros de laminação reais. Este trabalho objetivousimular laboratorialmente os mecanismos de desgaste em cilindros de laminação a frio. Para tanto, foram feitas réplicas metalográficas dos cilindros de trabalho antes e após campanhas de laminação normais. Foram utilizadas amostrasde aço VC10 temperadas, texturizadas e cromadas. Para reproduzir os mecanismos de desgaste,foram utilizados cilindros e esferas de aço AISI 52100 como contracorpos em ensaios de deslizamento alternado, com cargas normais de 51,01 e 100,06 N para contracorpos cilíndricos e 31,39; 51,01 e 100,06 N para contracorpos esféricos. Os resultados obtidos com contracorpos cilíndricos, carga normal de 100,06N e tempo de ensaio de 5h e contracorpo esférico, 29,4 N foram os que melhor reproduziram as tendências de alteração de topografia de superfíciesencontradas nas réplicas dos cilindros após uso. Após, realizou-se a análise tribológica dos pares, constatando-se que a utilização de contracorpo cilíndrico não remove completamente a camada de cromo duro, permitindo assim ver diferenças de comportamento tribológico em função da posição sobre a trilha e a análise experimental da evolução das tribocamadas formadas. Palavras-chave: Tribologia; Laminação a frio; Simulação de desgaste; Ensaios de deslizamento. IDENTIFICATION AND LABORATORY SIMULATION OF WEAR MECHANISMS IN COLD ROLLING MILL ROLLS AbstractLaboratory simulation of the wear mechanisms is of fundamental importance for research aiming to develop coatings/surface modifications to be used in industrial cold rolling mill rolls. This work aimed to reproduce in laboratory the wear mechanisms found in cold rolling mill rolls. For that, metallographic replication was carried out in cold rolling mills before and after normal production campaigns. VC10 specimens subjected to texturing + hard chrome were produced. To reproduce wear mechanisms,AISI 52100 cylinders and spheres were used as counterbodies in alternated sliding tests under normal loads of 51,01 e 100,06 N for cylindrical counterbodies and 31,39; 51,01 e 100,06 N for spherical counterbodies. The results obtained with cylindrical counterbodies, normal load of 100,06N and duration of 5 h and spherical counterbodies, normal load of 29,4N best reproduced the tendencies of surface topography changes obtained in the replica surfaces of the rolls after use.The tribological analyses of the pairs showed that the use of a cylindrical counterbody did not remove completely the hard chromium plating and with this result it is possible to analyze different positions in the wear track and the experimental tribolayers formed.

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“…(1) Em função da exigência dos consumidores de produtos laminados a frio, os produtores necessitam produzir o material laminado com uma textura pré-definida, sendo que esta textura é transmitida a chapa pelos cilindros de acabamento. (2) As superfícies texturizadas desempenham um importante papel na fabricação de carrocerias de automóveis. Durante o processo de conformação, os sulcos formados pela superficie texturizada do cilindro exibem uma refletividade uniforme após a pintura.…”

Section: Introductionunclassified

Avaliação Tribológica Do Cromo Duro E Texturização Aplicadas Em Aços Para a Fabricação De Cilindros De Laminação a Frio

Gonçalves¹,

Mello²

2012

TMM

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ResumoO presente trabalho analisa o comportamento tribológico de modificações superficiais geralmente utilizadas em cilindros para laminação a frio. Amostras provenientes de cilindros reais foram tratadas termicamente, retificadas e modificadas superficialmente (cromagem, texturização, cromagem com posterior texturização e texturização com posterior cromagem). Os testes tribológicos foram realizados em modo alternado de deslizamento, utilizando a configuração de esfera (Aço SAE 52100) -plano utilizando-se carga de 9,8 N. Observa-se que não há alteração significativa do coeficiente de atrito, em função das modificações superficiais, e que a texturização promove um aumento significativo no desgaste do contracorpo, enquanto o revestimento de cromo duro promove uma redução do mesmo. A adição do revestimento de cromo duro promove a formação de uma tribocamada no contracorpo constituída de cromo e oxigênio. Em contrapartida, em corpos sem o recobrimento de cromo duro, ocorre a formação de uma tribocamada constituída de ferro e oxigênio no corpo. Palavras-chave: Tribologia; Laminação a frio; Cromo duro; Texturização. TRIBOLOGICAL EVALUATION OF SURFACE TEXTURING AND HARD CHROMIUM COATING APPLIED TO COLD ROLLING MILLS ROLLS STEELS AbstractThe present work analyzes the tribological behavior of surface modifications often used in cold rolling mill rolls. Different surface modifications were carried out on samples produced from a fragment of the rolling mill roll: i) texturing; ii) chromium plating; iii) texturing with subsequent hard chrome plating; iv) and hard chrome plating with subsequent texturing. Before the surface modifications the samples were heat treated and ground on both faces. Wear tests were performed using a reciprocating movement of a ball over flat configuration under a load of 9.8 N. It is observed that there is no significant change in the coefficient of friction as a function of surface modification. Surface texturing increases the wear of the counter body, while the hard chromium coating reduces it. The addition of hard chromium coating promotes the formation of a tribolayer on the counter body consisting of chromium and oxygen. On the other hand, for the samples without hard chrome coating, the tribolayer consists of iron and oxygen.

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A study on the characteristics of electrical discharge textured skin pass mill work roll

Cited by 41 publications

References 23 publications

White Layer Composition, Heat Treatment, and Crack Formation in Electric Discharge Machining Process

White Layer Composition, Heat Treatment, and Crack Formation in Electric Discharge Machining Process

Identificação E Reprodução Laboratorial De Mecanismos De Desgaste Em Cilindros De Laminação a Frio

Avaliação Tribológica Do Cromo Duro E Texturização Aplicadas Em Aços Para a Fabricação De Cilindros De Laminação a Frio

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