본 논문은 열간 압연공정에서 광폭 및 협폭 소재를 압연할 때 롤갭 내에서의 평균 변형률 및 변형률속도를 예측하기 위한 수식모델을 제시한다. 롤갭에서의 소재의 변형을 해석적으로 구현하기 위해서 균질변형상태를 가정하였다. 롤갭 각 위치에서의 변형률 및 변형률속도의 각 성분을 도출하고 이것으로부터 유효 변형률 및 변형률속도를 유도하였다. 롤갭 전체에 대해 유효 변형률 및 변형률속도의 기하학적 평균을 취하여 평균 변형률 및 변형률속도를 제시하였다. 유한요소해석을 통해 제시한 수식모델의 롤갭 내에서의 압연방향 분포의 적합성과 압하율에 따른 평균 변형률 및 변형률속도의 정확성을 고찰하였다. 광폭 압연에서는 제시된 평균 변형률 및 변형률속도 수식모델 의한 압연하중은 기존의 현장 모델에 의한 값과 큰 차이가 없는데 비해 협폭 압연에서는 12.6%의 편차율이 발생하였고 제시된 수식모델에 의한 예측치가 압연시험을 통해 측정된 압연하중과 좀 더 근접한 결과를 나타내었다

본 연구에서는 다양한 형상의 시험편으로 수행한 파괴 시험과, 이에 대응하는 유한요소(FE) 시뮬레이션을 일련으로 진행하여 고실리콘 강 스트립의 3차원 파괴 궤적(파괴 위치)을 구축하였다. 개발된 파괴 궤적과 결합된 일련의 FE 해석을 수행하였고, 2차 롤 벤딩 비(정의: L2/R2, 여기서 L2와 R2는 각각 양(+)의 롤 벤딩을 모사하는 작업 롤 표면 프로파일의 2차 작업 롤 배럴 길이와 볼록 곡률 반지름을 의미함) 및 초기 노치 길이가 냉간 압연 중 스트립의 에지 크랙(edge cracking)에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과, 냉간 압연 동안 로드 각(Lode angle) 매개변수를 포함하지 않는 2차원 파괴 궤적(냉간 압연 중 −0.81에서 0.72까지 변화)은 에지 크랙을 13.1–22.2% 범위에서 과대평가하는 것으로 나타났다. 냉간 압연 중 스트립의 횡방향으로 성장하는 크랙의 길이에 대한 초기 노치 길이의 영향은 L2/R2가 0.12일 때 가장 크게 나타났다.