Projektinitiativ #55: Gjutstrukturens ”nedbrytning” vid efterföljande värmning och plastisk bearbetning ( 5 kommentarer)

Den gjutstruktur som bildas under stelnandet innehåller både mikro- och makrosegringar och en grov kristallstruktur. Olika faser skiljs ut under stelnandet och svalnandet beroende på stålsammansättningen. Vid efterföljande varmbearbetningssteg sker en utjämning av segringarna och kristallstrukturen rekristalliserar vanligtvis. Porer i den gjutna strukturen försluts mer eller mindre beroende på deformationsgraden.

Ewa S Persson presenterar initiativ #55 på programkonferensen Metalliska material 2017

Man brukar allmänt säga att varmbearbetningen ”bryter ner” gjutstrukturen. Dock är det oklart vad det innebär. T.ex. deformeras dendritstrukturen olika i olika riktningar beroende bearbetningsförloppet. Tvärs deformationsriktningen syns dendriterna mycket tydlig vilket visas i figur 1 trots valsningsoperationer motsvarande 78 ggr förlängning / 99% areareduktion. I motsvarande längsprov, överst i figur 2, framstår dendritstrukturen som en vit randighet av martensit p.g.a. den stora förlängningen. Den undre figuren visar kromsegringen i materialet och koncentrationer över 1,5% ger martensit. Martensitstråken hade kunnat undvikas om segringsutjämningen vid värmningen drivits längre.

Stålindustrin i Norden tillämpar soaking på känsliga nischstålsorter för att jämna ut segringar, lösa upp karbider och förbättra mekaniska egenskaper i slutprodukten Soakingtiderna är dock grovt satta och förståelsen för hur gjutstrukturen förändras är begränsad. Det är heller inte klart hur stor deformationen måste vara för att få en produkt som möter kundernas specificerade produktkrav, t.ex. avseende kornstorlek.

Projektpotentialen är minskade värmningstider och mindre deformation och ändå möta produktkraven. Målet med ett projekt är att ta fram en industriellt tillämpbar modell för gjutstrukturens förändring under varmbearbetningen.

Projektinitiativet stöds av Jernkontorets teknikområde 24, Gjutning och stelning.

Namn Robert Vikman
Organisation Jernkontoret

Kommentar: #1

Mycket intressant. Framtidens stål blir alltmer designade/komplicerade att tillverka och då behövs det full kunskap om vad som sker i materialet för att optimera tillverkningsvägen.

Namn Ewa Sjöqvist Persson
Organisation Uddeholms AB

Kommentar #2

Ett väldigt intressant projekt. Bra att kunna få fram vad som kan påverkas mest vid vilket processteg; soaking eller bearbetning. Soakingtiden idag grundas mycket på empiriska data och erfarenhet. Skulle man istället ha bättre förståelse så skulle soakingtiden kunna optimeras och kan i sådana fall leda till besparing av energi och ökad produktivitet.

Namn Malin Forslin
Organisation Ovako Sweden AB

Kommentar #3

Både projekt #54 och #55 är fokuserade på segring och gjutstrukturer. Problemen är mycket komplexa och stor potential finns att öka kvalité, minska ledtider och reducera miljöpåverkan av efterkommande processer.

De verkyg som används idag för att påverka segring bör nogrant undersökas och kartläggas. Det finns ett stort behov att utveckla en "verkygslåda" med åtgärder för att påverka segring och gjutstruktur.

Namn Teknik Stålverk Avesta
Organisation Outokumpu Stainless AB

Kommentar #4

Intressant projekt med att ta fram en modell för soaking och plastisk bearbetning för stålsorter som är segringsbenägna. Med denna kan processvägar och kvalitet optimeras.

Namn Karin H Antonsson
Organisation Sandvik Materials Technology, R&D Metallurgy

Kommentar #5

Det förefaller vara komplexa geometrier, som inte helt enkelt kan förenklas! Spontant tänker jag på fasfältsmetoden, förslag #61.
Det skulle dock vara intressant att delta i en inledande diskussion för att förstå problematiken mer i detalj!

Namn Anders Salwén
Organisation InnoXinetix AB

Kommentar #6

Hej!
Jag har begrundat projektbakgrunden och tagit fram ett projektförslag för optimering av 'soaking'-tiden, som direkt bygger på Projektförslag #1.
Med vänlig hälsning
Anders Salwén

Bifogad fil optimering_av_soaking_tid_genom_datorsimulering.pdf
Namn Anders Salwén
Organisation InnoXinetix AB