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본 연구에서는 열간 압연공정에서 냉각시간이 워크롤 내부의 축방향 인장응력에 미치는 영향에 대하여 분석하였다. 워크롤의 표면과 내부는 공정조건에 따라 온도차를 보이게 된다. 이러한 온도차에 의해 롤 내부에는 축방향으로 인장응력이 발생한다. 본 연구자는 롤 내부에서 나타나는 인장응력을 최소화 시킬 수 있는 냉각시간을 제안하고자 하였다.
먼저 실제 현장의 조업조건을 활용하여 인장응력에 미치는 영향에 대하여 분석하였다. 워크롤의 표면과 내부는 공정조건에 따라 온도차를 보이게 된다. 이러한 온도차에 의해 롤 내부에는 축방향으로 인장응력이 발생한다. 본 연구자는 롤 내부에서 나타나는 인장응력을 최소화 시킬 수 있는 냉각시간을 제안하고자 하였다.
먼저 실제 현장의 조업조건을 활용하여 유한요소해석으로 모사하였다. 그리고 압연시간과 냉각시간을 여러 비율로 가정하여 해석을 수행하였다. 해석 결과로 얻어낸 롤 중심부의 축방향 인장응력을 비교하였다.
이와 병행하여 롤 제조과정에서 발생하는 잔류응력을 가정하였다. 가정된 잔류인장응력을 적용한 유한요소해석을 실시하여 롤 내부에서부터 균열을 모사하였다. 이를 통해 잔류응력이 롤 내부에서부터의 균열을 유발할 수 있음을 보여주고자 하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, the effect of the cooling time on the axial tensile stress inside the work roll while hot rolling process was analyzed.
The surface and the interior temperature of the work roll has difference in temperature with different process conditions. This temperature difference causes ax...

In this study, the effect of the cooling time on the axial tensile stress inside the work roll while hot rolling process was analyzed.
The surface and the interior temperature of the work roll has difference in temperature with different process conditions. This temperature difference causes axial tensile stress inside the roll. This study is to propose a cooling time that can minimize the tensile stress appears inside the roll.
Real-world operating conditions were simulated with finite element analysis. Then, analysis was operated with assumptions of varying proportions of rolling time and cooling time. The analysis results of axial tensile stresses were compared one another.
In parallel, the residual stress generated in the roll manufacturing process was assumed. With the assumed residual axial stress, fracture inside the roll was analyzed by the finite element method. This was to show that the residual stress may cause a crack inside the roll.