14
The eect of predeformation level on the variability of forming properties of low carbon steel A.M. ALASKARI * AND S.E. ORABY ** Department of Mechanical Production Technology, College of Technological Studies, PAAET, P.O. Box 42325 Shuwaikh 70654, KUWAIT. * [email protected], ** [email protected] ABSTRACT In forming processes, metal is usually subjected to multi-stages of deformation. In order to process one stage eectively, actual information in terms of mechanical and forming properties of the preceding stage should be available to start with. It has long been assumed by those interested in forming processes that the forming properties (behaviors) remain constant regardless the number of stages involved. The validation of such an assumption is investigated in the current study for low carbon steel. This study has shown that the claim of forming parameters constancy is valid only within a limited domain of strain rate between 0.05 and 0.1. Outside this region, dierent behaviors of the forming parameters are noticed and, a compensatory action should be considered. Mathematical formulation of the experimental data has led to the establishment of many functional empirical relations by which a correction factor is determined. Better understanding of the problem is shown via the response surface approach including the 3-D representation and qualitative contouring plots. Keywords: Forming properties; low carbon steel; mechanical properties; predeformation. INTRODUCTION Carbon steels are, by far, the most common material used in industrial and manufacturing plants especially when forming processes are intended. The higher capability of formability of low carbon steel is due to its high ductility accompanied with moderate strength and hardness. Thus, an investigation to shed more light on the possible in-process variability that may exist in the normal mechanical properties of carbon steel is justi®ed. The mechanical properties of metals can be enhanced by various ways such as by alloying (Li et al. 1997, McNelley et al. 1997, Sano 1997, Sampath et al. 2000, Callister 2003), heat treatment (Martyin et al. 2001, Perez-Prado et al. 2001, Tale et al. 2001, Davis et al. 2002, Hasio & Huang 2002) or mechanical deformation (Thomsen et al. 1965, Nieh et al. 1979, Mielnik 1991, Hostford & Caddell 1993, Kuwait J. Sci. Eng. 33(2) pp. 219-232, 2006

The effect of predeformation level on the variability of forming properties of low carbon steel

Embed Size (px)

DESCRIPTION

The effect of predeformation level on the variability of forming properties of low carbon steel

Citation preview

Page 1: The effect of predeformation level on the variability of forming properties of low carbon steel

��� ����� � ������ ����� ����� �� ��� �����������

� �� ��� �������� � ��� ������ �����

���� ������� ��� �� � �����

��������� � �� ��� �� ���� �� �� ����� ������ � �� ���� �� ��������

������ ���� � !"#"$ ���%��&� '()$!� *+,�-��

. �����&���/������ �� .. ���0�/����������&%

��������

� ������� ���������� ����� �� � ���! � "#����$ �� � ���%������ �� $����������� � ��$��

�� ������� ��� ����� �&����'��!� ��� �� ����������� �� ����� �� ���(������ ��$ �������

���������� �� �(� �����$��� ����� �(� �$ "� �'����"�� �� ����� )��(�

� (�� ���� "��� ��� ��$ "! �(��� ���������$ �� ������� ��������� �(�� �(� �������

���������� *"�(�'����+ ������ �������� �����$���� �(� � �"�� �� ������ ��'��'�$� ,(�

'���$����� �� � �( �� ��� ������ �� ��'��������$ �� �(� � ����� �� $! ��� ��) ���"��

������ ,(�� �� $! (�� �(�)� �(�� �(� ����� �� ������� ���������� ��������! �� '���$ ���!

)��(�� � ������$ $����� �� ������ ���� "��)��� -�-. ��$ -�/� � ���$� �(�� ������� $�&�����

"�(�'���� �� �(� ������� ���������� ��� ������$ ��$� � �����������! ������ �(� �$ "�

�����$���$� ���(�������� ���� ������ �� �(� �0���������� $��� (�� ��$ �� �(�

����"���(���� �� ���! � �������� ��������� ��������� "! )(��( � ���������� ������ ��

$��������$� ������ �$������$��� �� �(� ���"��� �� �(�)� '�� �(� �������� � �����

�������( ���� $��� �(� 1%� �������������� ��$ 2 �������'� ����� ���� ������

��������� 3������ ����������4 ��) ���"�� �����4 ���(������ ����������4

���$�����������

� ��!"#���!

5��"�� ������ ���� "! ���� �(� ���� ������ �������� ��$ �� ��$ ������ ��$

��� ���� ���� ������ ���������! )(�� ������� ��������� ��� �����$�$� ,(�

(��(�� ����"����! �� �����"����! �� ��) ���"�� ����� �� $ � �� ��� (��( $ ������!

����������$ )��( ��$����� �������( ��$ (��$����� ,( �� �� ��'���������� ��

�(�$ ���� ���(� �� �(� �����"�� ��%������� '����"����! �(�� ��! �0��� �� �(�

������ ���(������ ���������� �� ���"�� ����� �� # ���6�$�

,(� ���(������ ���������� �� ������ ��� "� ��(����$ "! '���� � )�!� � �( �� "!

����!��� *�� �� ��� /778� �������! �� ��� /778� ���� /778� ������( �� ��� 9---�

5�������� 9--1+� (��� ��������� *����!�� �� ��� 9--/� :���;%:��$� �� ��� 9--/� ,���&

�� ��� 9--/� ��'�� �� ��� 9--9� <���� = < ��� 9--9+ �� ���(������ $����������

*,(����� �� ��� /7>.� ���( �� ��� /787� ������? /77/� <������$ = 5�$$��� /771�

*�%��� 1� � �� ��� $$*9+ ��� 9/7%919� 9-->

Page 2: The effect of predeformation level on the variability of forming properties of low carbon steel

���"�� �� ��� 9---+� ��� ���!� �(� ���(������ ���������� �� ��) ���"�� ����� ���

���"�"�! "� �����'�$ $ ���� ������� ������� �� ����� �� ��������$ �������( ��$

(��$����� <�)�'��� �� ����������$ $������� �� $ ������! �� �0�����$ �����$����!�

<�)�'��� �� ����( �@����� ��$ ��� ���� ��������� ���$������ �$�� )(��( ��������

��������� � 2 �������'� # $����� �(� �$ "� �'����"��� ,(�� �� �� ���������

��2 ������� )(�� � ������ � ���%����� ������� ������� �� ��'��'�$ ������ �� �(�

"�������� �� ��! ������ ����'��� ����������� �����$��� �(� � ����� ����������� ���� �

�� � ���! ����;�$ �� �(� ����������� ��$ �(� $����� �� ��! � "��2 ��� $�����������

���(� �( �(� ���(������ ���������� �� �(� $������$ �������� ��� "� ��������$ "!

� ��(�� (��� ���������� �(�� �� ��� � ���! �(� "��� �������( ����� �(�� �$$� �� �(�

���� ��$ �(� ���� �� �(� ��� ���� ���� ��������

����������� ��! "� ������6�$ �� �������� �������%�������� �� �������� � �$$������

� ���������� ������� �� ����� ����� �� ��$ �� �$'����$ ��$ ������� � �( �� ���������

��$ � ������'� ��$ ������ *<��??���� �� ��� /7AA� �(��"! = B�$�)���( /7A7+� �

��������! ������� �������� �� ��� �(�� $��� ��� )��?%(��$�� �� ������%(��$��� !��

$ ����� ������ �(�) ���� )��?%(��$����� "! ���$ )��?����

� ����� �������� �(� �������%������� ;��� �(� �$ "� �����$���$ ����� �(� $ �����

����� �� ����� �������! $������$ �� �(�� ������ ��������� � (��( ������� �� ���

������ �$�� �(� ������$ ���$� B(�� ������ ��� ����������! $������$ "�!��$ �(�

!���$ ������ ��$ �� �������� ��� "���) �(� ��%��!������;������ �(�! ��� ���$ �� "�

���$%)��?�$� � �$$����� �� �(� ��� ����� �(��� �(���� $ � �� $����������� �������(

��$ (��$���� � ���! ��������� 5����2 ����!� �(�� �������(����� ���(����� ��$ ���

�(� $ ������! �� �(� ������� ���� ��������� �(�) ������%(��$����� "�(�'��� "! ���$%

)��?� )(��( ��� "� �0������$ "! �(� ���'�������� �2 ����� ��C

� � *��- � ���� �/�

)(��� �- �� �(� �&����'� ������ ����� �� ���$%)��?���� �� �� �(� �&����'� ������ $ �

� "��2 ��� ������� $����������� � �� �(� �&����'� ������� � �� �(� ������%(��$�����

�0������ ��$ � �� �(� �������( ���@������ ���( � ��$ � ��� �(� �(� �� "� �(�

�������� ��������� �(�� ��� ���� �� ���%$���������� *�-D -+� ��� �� �(�� �� $!� � ��$

� ��� ��'��������$ ��� '����"����! �� �(� ���%$���������� �����( �� �(� ��������� ,(��

���$� �� �(� � ������! �������$ ���� ������� �2 ����� �� �(� �� � ������ �� �����)�C

���� � *��� �9�

��� ���� �(�� � ��$ � ��� ����������! ���%$���������� $����$����

%&'%��(% ��) '�!�%"#�% � " �%�#'

� � �� ��� )�$� ����;����� �� ���! ����������� ������������ ��$ ��� ����������

�����"����!� ��) ���"�� ����� �� �������$ ��� �(� � ����� �� $!� 5����� �(������

����������� �� �(� �����!�$ ��) ���"�� ����� �� -�/> E 5� -�9/ E ��� -�.F E

""( ���� ����&��� �� ���� ���0�

Page 3: The effect of predeformation level on the variability of forming properties of low carbon steel

��� -�--7 E : ��$ -�-99 E �� ���� G�� ��������� ��� �������$ �����$��� ��

�� /A� �������� ���6� ������ ��C 9.� /--� 1--� 9. �� ��� )�$�(� �� �� �����(�

�������� �����(� ����� �����( ��$ ��$� � �� �(� �$��� ��������'��!�

� ��$����� �������! <�!��� ��%/-%5�H�< /F7/ ��'����� ������� �������

���(��� �� ��$� �� �(�)� �� 3��� /� �(� �������� �� (��$ "��)��� ���� ��$

��)�� �������� )(��� ���$ �� ��$ ��$ ���$ ���!� ���� �� ������� ��� $�������!

����������$ �� � :5 ���� �������"�� <�!��� ����)���� ,!����� ������� � �� �

��� "��( ��$����! ��$ ���$������$ ��������� �� ��������$ �� 3���9�

*��+ ,� 0���������� ��� � ��$ $��� ��2 ������� �!����

"��� � �)-��� � " *!�(#)���!

,������ �����$ ��� ��� $������$ �� ���� $� �� � ��'��� �� ���$����������C A� /9� />�

��$ 9- ��� ���������$��� �� -�-A� -�/9� -�/> ��$ -�9- ����������� ������

��������'��!� �� �$$����� �� �(� �������� *�� ���%$����������+ ����� 3�� ���( ��'���

�(� �������� �� 6��� ���$������$ �� �(� �����6�$ ���������� ��'�� ��$ �(�� �(� ���$

�� ����'�$� ,(� ���$������$ �������� �� �(�� �����$ �� �(� ���'�������� �������

������� �����$ ��� ���� ����� ��� 3�� �(� ���� ���$���������� ��'��� ������� �������

�� �������$ �� ����� �(��� ����� ���� $�&����� ���������� 3�� ����$��$�;�����

� ������� � �� �� �����( �� /-- �� �� �����$���$ (���� <�)�'��� �� �(� ���� ��

������������ )��( $�&����� �������� �� �� �����(�� ���$���������� �� �0������$ ��

����������� ������ ���(�� �(�� �"��� �� �0������� '�� ���

,(� ����� �� �(� ���$���������� ��'�� *A ���+ )�� �������$ "���$ ��

����������! ����� �� �� �� "� )��� �� �(� "�������� �� �(� �������%������� *�������+

""2��� �3� � � ����������� ��4�� ��� 4����0����� � ����� ��������� � �% ��0 �����

Page 4: The effect of predeformation level on the variability of forming properties of low carbon steel

;���� 3�� � ������� ��� �������� �� �(� �$������$ ������ ��$� �� ��'�� �(� ������

��������� � �������� $������ ���$���������� ��'��� ��� �����6�$ �� "� �2 ���!

�����$� ,(� ����� ���$���������� ��'�� �� 9- ��� �� �����6�$ �����$����� �)�

�������C �+ �� "� )��� )��(�� �(� �������%������� ;��� ��$� ��+ �� "� )��� "����� �(�

������� ������� ������� ���)��� �(� ����� ��$ �(� ����� ���$���������� ��'����

�)� �������$���� ��'��� */9 ��$ /> ���+ ��� �����$���$�

*�+ ��$����! �������� *�� ���$����������+

*"+ 9- �� ���$���������� *-�9- ����������� ������+

*��+.� ,!����� � �� � �� �������� ������� ������� )��( ��$ )��(� � ���$����������

""" ���� ����&��� �� ���� ���0�

Page 5: The effect of predeformation level on the variability of forming properties of low carbon steel

�%�#)��

� ������ ����� ���������������

,(� �������� *�� ���$����������+ �������� �� �����$ ���� ����� �� �� �"���� �(�

������� ���(������ ��$ ������� ���������� �� ��) ���"�� ������ 3��

����������!� �(��� �����$ ��� ��� �������$ ��$�'�$ ���! ��$ ��$����$����! 6'�

����� ���� ������� ���������� �� �(�)� �� 3��� 9�� �(� ����� �� ������� �������

;��� �� $��������$ # �� �����)��� �(� !���$ ������ )(��( �� �����6�$ �� �(�

'������� ������������ �� �(� � �'� �� ������ ����� �� -�. E� ���(� �( � ������ �����

�� -�9 E �� ��������� �������$ �� �(� ������� ��� � ���� ��������� ����� �� -�.E

�� ��������$ �� �'��$ ����� ���! $ � �� �����"�� �������� "��)��� ������� ��$

�������� �� �(� "�������� �� �(� �����

,(� ������ (��$����� �0������ � �� �"�����$ ���� �(� �0���������� $���

����������$ "! �(� �����$�$ � �'� �� �(� ������� ������� ������ ����� ��$ �� ���

"� �0������$ �� �����)� *<������$ = 5�$$��� /771+C

5 � ��� �(��$3 � �$���$��

�� �(� ������� ���$� �(� �2 ����� ����� �� ;��� ��$ �(�������C

��

�� ���

�� �� "! $���������� ���

$�

��� � " ��

� � ��� ���

��

��� *�����/�

2 ����� �� "��( �"�'� �)� �2 ������ )� ���C

� � � ��� �1�

3�� �(� 6'� ���������� �(� �0������ *�+ �� �� �$ '����� "��)��� -�9/8- ��$

-�9987 )��( �� �'����� '�� � �� -�99/A4 (����C

� � *��-�99/A �F�

,(� �������( ���@����� *�+ ��� "� �����6�$ ���� ��! ��$�'�$ �� $��� �����

)��(�� �(� �������%������� ;��� *"��)��� !���$ ��$ ������� ������� ������+� ��

����� �� �� �$ �� "� "��)��� >79 ��$ 891 ��� )��( �� �'����� '�� � �� 8-8�1�

,(�������� � ������� �2 ����� �� �(� �����$ �������� ��C

""#��� �3� � � ����������� ��4�� ��� 4����0����� � ����� ��������� � �% ��0 �����

Page 6: The effect of predeformation level on the variability of forming properties of low carbon steel

� � 8-8�1��-�99/A �.�

�����$��� �� �(� ���'�������� �������( "! ���! ��'���������� *������?

/77/+� "��( � ��$ � ��� �����$���$ �� "� �������� �(�� �(� � �(� $�&�����

������ �� �(� ������� �������� ,(�� �� '���6�$ �� � $������$ �!�������� ���(��2 �

�(�� �(� � �(� ���� �� �(� � ����� �� $!�

'������ ����� ���������������

�� $�����"�$ �������� �� � ���� �� ���$���������� ��'��� ��� �������$ ��$ �����$

)��( �� ����� �(���%�������$ ��������� ��� ���( ��'��� � ���� ������� �����$ ����

�������� ��������� ���$������ ��� ���������$ )��( ���! �(� ���$����������

��'�� �� � '����"��� � �� ����� �(�� �� �(� ���$���������� ��'�� ���������� !���$

�������( ���$ ���! ��������� )��( � ���������$��� $������� �� ����������

*$ ������!+� ����� �(� (��(�� �(� ���$���������� ��'��� �(� ������ !���$ ��$

������� ������� �������(� ��� �� ������ $�� � ��(�� )��$�� �(� � �'� "�!��$

�(� !���$ ����� "������ ���� ��$ ���� G������$ �� ���$���������� ��'��

"������ (��(�� *3��� 9"+� ,(�� ����$ �� �"���'�$ ��� ��� ��������� �����$ ��$�

�(�������� � ����� �� ��������! �� "��( � ��$ � �(�)� � ���? �� ����������!� 3��

���( ����� � ��$ � (�'� "��� $��������$ �� �(� ���� )�! �� $�����"�$ �� �(�

���'�� � ������� �� �(� �'����� �� �� ����� �(��� �������$ �0���������� ��� �����

�� �(� �����)��� ��� �� �2 ������ ��� ���$���������� A� /9� /> ��$ 9- ��

��������'��!C

�A ��� � >>.�A7��-�/..9� �>�

�/9 ��� � >F-�8/��-�/9/9� �8�

�/> ��� � >//�F7��-�-A.1� ��$ �A�

�9- ��� � .8A�7>��-�->-1� �7�

,(��� �2 ������ ��������� �(� ������� ����$ �� �(� � �������� �������������

"��)��� �(� ���(������ ���������� �� �(� �����$ ��������� ����������$ "! �(�

�������( ��$ $ ������!� ��$ �(� ������� ���������� ����������$ "! � ��$ ��

�� �(� ���$���������� ��'�� "������ (��(��� �(� ������� ���������� *� = �+

�(�) � $�&����� ����$ �(�� � ������ �(� �������� �(�� �(� ���(������ ����������

�� �(� ���$������$ �������� ��� ��� ��?��! �� "� ��������� ,� '����! �(��� � ��� ��

���������$��� �2 ������ (�� �� "� $�$ ��$ ���� �(� ���'�������� �������(

* 2� /+� ,(�� (�� ��$ �� �(� $�'�������� �� �(� �����)��� ��������C

""! ���� ����&��� �� ���� ���0�

Page 7: The effect of predeformation level on the variability of forming properties of low carbon steel

� � 8-8�971�� � ���-�99/A �/-�

)(��� � �� �(� ������� ���$���������� ��'�� �� �(� �� � �������

,� $�������� �(� $�&������ "��)��� �(� �)� �������(�� �� $�&�����

���$���������� ��'���� � ���������� ������ *< ��� �� �������$ (��� ��C

<���� � � ���� � � ���� � �//�

)(��� � �� �(� ���$���������� ��'��C A� /9� /> �� 9- ��� )(��� � � ��$ �� � � ���

�(� ���'�������� ��$ �(� � ����� �������(� ��������'��!�

I���(���� �������������� �� �(� ���� ����$ ���������� ������ < ��� �� �&����$

"! �(� ������ ��$ ���$���������� ��'��� �� �(�)� �� 3��� 1� 3�� ���(

���$���������� ��'�� � ���������� ����$ �� �"���'�$ )(��� �(� $�&������

*���������� ������ < ��� �� �����6�����! (��( �� ��) ������ ��$� �� ������

���������� < �� $�������� ���%�������! ���� �� ����(�� � �������� ����� ����� )(��(

�� ���$� �� "�(�'� �����$��� �� ��� ��'�� �� ���$����������� I�������! �(� ����

��'��� �(� ���$���������� ��'��� �(� (��(�� �(� ���$���! �� �(���� ��� $���������

����$ �� ������ ��������� ��$ '��� '����� 5����$����� ��� �0���������� $��� ���

�(� �� � ��'��� �� ���$����������� �(��� ������� �� �(� � �'� ��! "� ������!

$������ ��(�$� ,(� 6��� ������ �� )��( ��������� ����$ ������'� �����4 �(�

�������$���� ������ �� �� )(��( $��� ���$ �� "�(�'� $�&������!4 ��$ �(� �(��$

������ 5 "�!��$ � �� � ������ �� -�/� )��( ������ ������ ��) ����� ����$ �(�� ����

��'�� �� ���$���������� $����$����

*��+ $� 5��������� ������ *< ��� ��� '���� � ���$���������� ��'���

""$��� �3� � � ����������� ��4�� ��� 4����0����� � ����� ��������� � �% ��0 �����

Page 8: The effect of predeformation level on the variability of forming properties of low carbon steel

� ������ �� �� ��'�� ������� ���������� ������ *< ��� $�������� �� �(�

���$���������� ��'�� ���������� ,(�� ����� �(�� �(� �� �� �(� ���'��������

�������� *� � ����� �� �'�� �������� �(� ������ *�+� <�)�'��� �(�� ����$ �� ������!��'����$ �� ������ 5 �� ��$����� �� (��( ������� �� �������������� ��! "�

�������$ �(�� �������� *� � ����� �� �'���������� �(� ������ *�+ )��( (��(��

$�&������ ������ $�� �� (��( ���$���������� ��'����

<�)�'��� �� ������ � )��(�� � ������ ����� *���� -�-. �� -�/+� "��(

���'�������� *� � ��$ �������$ *�� �� ���� �� ���$ �� ������ ������� � �� � ��

����� � $�&������� ,(� �$������$ ������ ��������� �(� ����� � ������������

������ ��� ��� ��'���� � ���$���������� ��'�� /> �� �� $�������$�$� ������ � ��

�������! ������$ �� ������ '�� � �� �����0������! -�-8.� ,(�� �� ������� �(�

���'�������� ��� ������ �(�� "��( � ��$ � ��� �������� �����$���� �� �(�

���$���������� ��'�� )(��( �� '���$ ���! )��(�� � ������ ����� �� -�-. �� -�/ )��(

�(� ���� ���$�"�� '�� � �� -�-8.�

I�������!� �� ��! "� ����� $�$ �(��� �����$��� �� �(� � ����� �0����������

'���6������ ��$ � ������ �(� ����� �� ������� ���������� ��������! �� ���

������ ��! '���$ �0���� �� � �����) ������ $����� �� -�-. �� -�/� ��� �$ �(��

������� � ���������� ������ �(� �$ "� �����$���$ �� ��$�����$ �� 2 ����� //�

� "����� �$������$��� �� �(� �������� ����$ �$�� �(� ���$���������� �������

��! "� ���"���! ��(����$ �(�� �( �(� ����"���(���� �� �������� � �����

�������������� )��( 1%� ����� ���� ������ � 2 �������'� $���������� ��� �(� )(���

�0���������� $��� ��� �$�� �� $! �� �0������$ "! 1%� �������� � ����� ����(���

�� �(�)� �� 3��� F� J�� �� �� ���������� ������ < �� ��� ������$ �� � � ����� )(���

�� ��'�� ���$���������� ��'��� ��$ ������ '�� ��� �(� ���������$��� < �� ��

?��)�� ,(� � ����� ������! ��$������ �(� ��� �� �� �(� �(��� ������� ����$ �� 3���

1� ������������� ��! "� �0������$ "! �"���'��� �(� �������� "��)��� �(� ����� ��

�(� � ����� ��$ �(��� ������������ � ����� ����� ���C ��) ������%��)

���$���������� *��)�� ���� ������+4 ��) ������%(��( ���$���������� * ���� ����

������+4 (��( ������%��) ���$���������� *��)�� ���(� ������+4 ��$ (��( ������%(��(

���$���������� * ���� ���(� ������+� <�)�'��� � "����� 2 �������'� �������( ��

��� $�������;�$ '�� �� �� �(� ���������� ������ < �� �� �"�����$ ���� �(� �� �� �(�

�������� � ����� ����� �� �� �(�)� �� 3��� .� ��( ����� � ���������� � ��2 �

'�� � �� < �� �� �� �� �&����$ "! ���( ���$���������� ��'�� ��$ ������� ������ ��$�

�����$����!� �(� ������� ������ �� ���� "� $�6��$�

� 3��� .� �(��� $�&����� ������� ��� "� $������ ��(�$C �� �� ��$ 5� ������ �

�� ��� ��) ������ )��( ���%������ ����� $� ��$ �(� ���������� ������ �� ��)�!� (��(

��� ��! ��'�� �� ���$����������� ,(�� �� $������$ �� �(� 6� �� �� ���(� ����� �

����� )��( (��(�� ���������'� $�&������� ,(�� ������ ���������� �(� ���������

$����� �0������$ �� 3��� 1 ��� �(� ������ ����� ���� -�-9 �� -�-.� ����� �(��

������ �� �(�)� �� 3��� F ��� �$ �(� ���� ������

"") ���� ����&��� �� ���� ���0�

Page 9: The effect of predeformation level on the variability of forming properties of low carbon steel

*��+ /� 1%� �������� � ����� �������������� �� �(� )(��� ��� �� �0���������� $���

*�� 0� �������� � ����� ����� �� �� �(� )(��� ��� �� �0�������� $���

""'��� �3� � � ����������� ��4�� ��� 4����0����� � ����� ��������� � �% ��0 �����

Page 10: The effect of predeformation level on the variability of forming properties of low carbon steel

������ �� $��������$ "! �(� $����$ �(��? ���� �� 3��� .� ��������� �(� '�� ��

�� �(� ����� � ���������� ������ )(��� � ��$ �� ���� ����� �� ������ $��

B(��� �(�� ���� $�� ��� ��������� ������ ��� ��� $���������� ��'��� "��)��� -�-.

��$ -�/� ��� � ��(�� �&���� �0���$ �� �(� (��(�� ������ ����� � �� -�/.� " � ���!

��� �(� ��) ���$���������� ��'��� �� A ��$ /9 ��� <�)�'��� �� ������ 5� �� �(�

���%���(� ������ �� �(� ����� �� �(� �)� (��( ��'��� �� ���$���������� ���

����������$ */> ��$ 9- ���+� �� �(�� ������� ������� ���������� ������ '�� �� ���

�"�����$ �� ������ ����������

� ��$�� �� ��?� �� �(� �0���������� $��� �"�����$ �� �(� � ����� �� $!�

���! ��������� �������������� ��� ��������$ ��0�� ���� ������������ �� �

���(�������� ���� ���(�� �(�� �� $� ������� ��! ��(���� �(� )�! �(�� �(� $���

�� ����������$� �� ��� (��$� ��� �������$ ��� ��� ��� �����$���$ �� �(�

�2 ������ ���(�� �(�� �(� �� �� ���! �(� �'����� '�� �� �� �(� ��(�� (��$�

���(�������� �������������� �� �(� ��� ��� � ��� �(� ��2 �������� �� $�'���� �

��$��� ��$ ���� �@����� $���"��� $������ �������(�

��������� ���������� ����!���� �'����"�� )��( �(� �:�� �������� �� ��$ ��

��'�������� �(� )(��� ��� �� �(� �"�����$ �0���������� $��� "������ �� ���$ �(�

�����)��� � �������� ��������������C

��=�������� �/9�

)(��� �6 �� �(� ����������� � ���$���������� ��'�� �� A� /9� /> �� 9- ���

,�!��� ���! $�&����� ��� �� ��� �� ��������� ���������� ������� (�� ��$ ��

�(� "��� ��$���C

������ <��$����� 0������ ��� � /�979 � �

� ���$ �/1�

�������( 5���������� ��� � /-1�F1���� � 1�A/����9� �/F�

0������� ����������� ���� ��� ��� �"�����$ )��( ���(��� ������� ��$���

�����6����� ��$ �$�2 ��!� B(��� �(� �$# ���$ $������������ ������ *�9� �� -�77/��$ -�77A ��� ��$��� /1 ��$ /F ��������'��!� �(� ���������$��� 3%������ ���

/9FF ��$ F/9 )(��( ��� �0������! �����������! ��� �(� ��;� �� �(� �0����������

$��� �����!�$�

�$$��������!� (���� � )�! �� ��(���� �(� ���"��� ����� ������ ��$

�$������$��� �� �(� �(� �� "� "! �(� ���������� �� ���(������ ���������� "���$

�� �(� ������� ����������� ,� $� �(��� �0���������� $��� ��� 6���$ ���� ������

���������� �����$ ��� ��$� �(�� (�� ��$ �� �(� �����)��� �����6���� ��$ �$�2 ���

��$���C

""7 ���� ����&��� �� ���� ���0�

Page 11: The effect of predeformation level on the variability of forming properties of low carbon steel

8���� �������( ��!� � �/.AA�/1��� � -�7F��� �/.�

)��( �9 D -�777 ��$ 3 '�� � D 71/9�

K������� ,�������������( �� ��� � �/9-1�F>��� � -�7/F��� �/>�

)��( �9 D /�- ��$ 3 '�� � D >18.A�

���� ��$ ����� � //F�-A��� � /�9-> /-�-9��� �/8�

)��( �9 D -�778 ��$ 3'�� � D />/F

�! �)#��! �

� �(�� �� $! �(� �&���� �� ������� ���$���������� �� �(� ������� ����������

�� ��) ���"�� ����� ��� ��'��������$� ,������ ������� �� ������$ � � ��� ���������

)��( �� � ��'��� �� ���$����������C A� /9� /> ��$ 9- �� ���������$��� ��

����������� ������� �� -�-A� -�/9� -�/> ��$ -�9-� ��������'��!� ��� ��� ���

�������$ �� �(��� ���� ���'�������� �������� )��( �� ���$����������� ���!

���(����� ������� ��$ �0���������� �"���'������ (�'� "��� ����$� ,(��� ��� "�

� �����;�$ ��C

� � �������� � ������'� $�&������ �� �(� '�� �� �� � ��$ � ��� ���$������$

��������� (�� "��� �"���'�$� �����'��� �(�� $�&������ ��������� �� ������

���$���������� ��'���� ���)��� ;��� ���$���������� ��$ �(� (��(��� ��'�� ��

9- ��� ��$ ����� �� �(� �������( ���@����� � �� �"� � >E )(��� ������

(��$����� �0������ �� ��$ ��$ �"� � 89�AE�

� ����$ �� �(� ���'�� � �"���'������� � ���������� ������ �� �������$ �� �(�

���(�������� $�&������ �� �� � ������ "��)��� �(� ���'�������� ���������!

�������( ��$ �(� ���� �0���������� '�� �� 3�� � ��'�� ���$���������� ��'��

)��(�� �(� ��������� �� � ������ �� -�-9 �� -�/>� �(� ���� ����$ ���������� ������

������ )��( � (��(�� '�� � �(�� $�������� �� ������ ���������� <�)�'��� ��

(��(�� ���$���������� ��'��� �� /> ��$ 9- ��� �(� ���������� ������ � ���!

���$� �� ��'���� ��� ����$ ��$ ��������� �� (��(�� '�� �� �� ������� ,(�

��$����� ���$���������� ��'�� �� /9 �� ���� �� �������� � �������� ������

'�� � ����� ������� � ��������� ;��� �� �� � ������ "��)��� -�-. ��$ -�/�

��'���(������ ��� �(� ��)��� ���$���������� ��'�� �� A ��� �(� ����������

������ $�������� ���)�! ��$ ���$ ���! )��(�� ��$ ����� �(�� ��������� ;����

� I�������! ��� ��� ���$���������� ��'���� �� ��! "� ����� $�$ �(�� �(�

���'�������� ��$ �(� �������$ �������(�� ��� �����! �2 �'����� )��(�� ������

""9��� �3� � � ����������� ��4�� ��� 4����0����� � ����� ��������� � �% ��0 �����

Page 12: The effect of predeformation level on the variability of forming properties of low carbon steel

����� �� -�-. �� -�/� � ��� "� ���$� �����$����!� �(�� �(�� �� �(� "� �$��! ��

�(� '���$����� �� �(� ���'�������� �������( )(��� ������� ���������� ���

?��� �������� �����$���� �(� ���$���������� ��������

� �������� � ����� 1%� �������������� �� ���"�� ��� �� �0���������� $���

������! �(�)� � (�$$�� ����$ �� �(� $�&����� ������ ��$ ���$���������� ��'���

�&��� �(� ���������� ������� <�)�'��� � 2 �������'� $�����;�$ �������( ��

��������$ �� ����� � ���� �� )(��( �(� '���� � $���������� ;���� ���

$������ ��(�$�

� ,� " ��$ � $���"��� �������( �(�� ���(� "� (���� � �� � )��?%G���

����������� �� ���� ������� ���������� � ��$ � ��� ����������! ������$ ��

���(������ ����������� 0������� �����6���� ��$ �$�2 ��� ��$��� ���

$�'�����$ )��( (��( ���6$���� ��$ ����������� ���������

�%*%�% �%�

������1 '+ �+1 ������1 (+ 2+1 ��34 �1 �+ 5 )������1 �+ 6+ .777+ � ������������!% 5 ����� ���� �

��$ 3 � �� :��������� ���� >-/�

���������1 8�+ 9+ "+ .77$+ �������� ������� ��$ ���������� �� ����$ ������ ��0�( $������ L�(�

B���! � "���������

"����1 �+ 9+1 :������1 8+ �+1 � ���1 (+ �+ 5 '�� ��1 �+ 6+ .77.+ ���(������ :��������� ��

�� ��� � ,����� B��$�$ ����?� �� � ���������� �������� ���� L� ���� :��� ,��(�� .8A8C /%/-�

;��33����1 ;+ �+ 5 (�������1 �+ �+ �4����������� �� �������� ,<==� ,(� ������ ������ ������!�

B�����$���� :��

;������1 9+ *+ 5 �������1 �+ (+ ,<<$+ ����� 3������C ���(����� ��$ ������ ��!� �����$

�$������ :������� <��� �L� K���

;����1 �+ 5 ;4���1 8+ �+ .77.+ ����������� ���(����� � ���� ��) ��$ <��( ,������� ��

� ������������! �� .-A1 ��%�� ����!� ���� ���� ,����� �� $$C /181%/1AF� 9--9�

)�1 *+1 ���1 "+ ;+1 5 6����1 �+ �+ ,<<>� I���� ��������� ��$ ����������� I���� I��)�( � ����

� ���������� ����������� �� �� ��%��%��%5! ����!� ���� ����� /0*7+C1AA8%1A7.�

(������1 �+ *+1 �������1 8+ 8+1 5 �����1 )+ .77,+ J�������� �� �������� �� �� ��$ ��0� �� $ ����

(��( �������� �� $���������� �� ��%�� ����!� �������� ������� ��$ ����������C .<>*/%9+C 9/9%

999�

(� �����1 �+ �+1 (�(����1 (+ %+1 5 ;����1 �+ 8+ ,<<>+ �� ��: ��'���������� �� ���������

�������� �� ��� ��� � ������������! �� �� ��� �%%������� � ����!�� ������� ���������� $?*F+C

1>7%18.�

(�����31 %+ (+ ,<<,+ ����� B��?��� ������� ��$ ����������� �����)%<��� ������ �� ��������

������� ��$ �����������

���1 �+ 6+1 9��������1 8+1 5 ������1 !+ "+ ,<><+ � ������������! �� ������ ��$ ���������

5��"��$�� K��'�����! :����� 5��"��$��� K��

'���@A'����1 (+ �+1 6��@���@A"�����1 6+1 �4���1 !+ �+ 5 (� ����1 �+ �+ .77,+ ,�0� �� ����!��� ��

�(� ���������� ���� ���� �� ����� "� �$��! ���$��� �� � $�������� � ��! ����!������;�$

� ����������� �� ��� � ����!� ����� ����������� /<C 99.7%99>A�

"#( ���� ����&��� �� ���� ���0�

Page 13: The effect of predeformation level on the variability of forming properties of low carbon steel

�� ���1 "+1 (�������4��1 �+1 ������1 ;+�+1 (�������1 �+1 5 ;�@���1 �+ .777+ ������������� ��

����$ ��� ���� �� ��.-A1 ����! ��� �0��� �� �� ���'���$ �������� ���� ���� ���� 3����� 11/%

118C /-A7%/-7F�

����1 ;+ ,<<>+ &���� �� 5 ��$ ��(�� ����� �������� �� ����� ����������� ,�?!�� �L :� /7�

������1 !+ "+ 5 9��������1 8+ ,<=<+ � ������������!%������ �$'����� ��$ � � �� $����������

:������ �� �������� �������� $$C />7%99/�

�����1 %+ (+1 ������1 '+ 8+1 5 ���B���3�1 '+ %+ .77,+ ,������ $ ������! �� ��'���� ����������

�� ��� � ����!� �� ���'���$ �������� ���� ������ ������ = ��������� ,����������� �� $.*.+C

///7%//1-�

��� ���1 %+ 6+1 -���1 �+ �+1 5 ���������1 �+ ,<?0+ 3����"����! �� �������� ����������

�������� "7:22:"(($

���� � "(:":"(()

������� ):#:"(()

"#2��� �3� � � ����������� ��4�� ��� 4����0����� � ����� ��������� � �% ��0 �����

Page 14: The effect of predeformation level on the variability of forming properties of low carbon steel

��������������������� �����������������������������

������������������������ ����

����������������� ��������������������������������� �� ���������������������� ��������������������

����

������ ���������������������������� ���!"�����!�#����� �������������$�%&��� ������������� ���'#�����()����&������%���� )�����*������!# ����� ���*����%+�!����&�������������#����!� ����!# ������!�#����$����#��� ����������� �!���������*���,������������$������-!���*���%���� %.��� ���������)!��)��� ����&���� �!# ���/#��

��������������$���,/����0�!�#�����������1� )�*�,��������������� ��������������������� ��!$%�2����������%�������� ����*��*����!�#��������3���.�!���!����������������4����4���������(%��3���)!"�������

�����"%������'��*!"��������1��������!�#�����������1� )���(%�5*�6,/����"�7����*�#���������)����8������8����, ��� 3��� � � �* � �� �� � !� � !* ��� 1 ���$ � � �� � ) �� �# � ��� � !# �

������ ����� �"���4���� ,3*�������9!�7�������$ ��������&%�5��"��� �

������(�:������'$��1��#9!��!��/�����$����������$�������$����$!��'����������$�����������1�#*��!# �����&��������)�3��� ���������

"#" ���� ����&��� �� ���� ���0�