|
Abstract:
|
Tämän työn tarkoituksena on ollut etsiä lisää tietoa siitä, missä määrin tavallisen austeniittisen ruostumattoman teräksen lastuttavuutta voidaan parantaa kalsiumdeoksidoinnin ja toisaalta myötövanhenemisen avulla. Kalsiumdeoksidoinnilla on pyritty saamaan teräkseen lastuttavuutta parantavia sulkeumia. Sulkeumien kokoon on pyritty vaikuttamaan terässulan jäähtymisnopeutta säätelemällä. Tavoitteena on ollut selvittää, kuinka kalsiumpitoisuuden vaihtelut vaikuttavat sulkeumarakenteeseen ja toisaalta, kuinka sulkeumamäärien ja sulkeumien koon vaihtelut vaikuttavat lastuttavuuteen. Myötövanhenemisen avulla on pyritty lisäämään austeniittisen ruostumattoman teräksen haurasmurtumakäyttäytymistä. Haurasmurtumakäyttäytymisen lisäämisellä on pyritty edistämään lastun muodostumista ja katkeamista. Myötövanhenemisen aikaansaamiseksi on käytetty mangaania ja typpeä. Tehtyjen koemateriaalien lastuttavuutta tutkittiin porauskokeilla, joissa mitattiin aksiaalinen syöttövoima ja porausmomentti sekä pienimuotoisilla kulutuskokeilla, joissa tutkittiin porien kulumista lyhyehkön porauspituuten aikana. Kalsiumpitoisuuden kasvaessa sulkeumamäärä hieman kasvoi, vaikka kaikista sulkeumista ei kalsiumia löytynytkään. Sulkeumien kokoon vaikutti ensisijaisesti jäähtymisnopeus. Jäähtymisnopeuden hidastuessa sulkeumien koko kasvoi. Kylmävalssauksen aikana sulkeumat olivat pirstoutuneet ja niistä oli muodostunut sulkeumajonoja. Suurista sulkeumista oli muodostunut pitkiä sulkeumajonoja kun taas pienistä sulkeumista muodostuneet sulkeumajonot olivat varsin lyhyitä. Parhaiten lastuttavaksi osoittautui teräs, jossa oli pitkiä sulkeumajonoja. Tässä teräksessä sulkeumajonojen yksittäiset sulkeumat olivat jonkin verran venyneet valssaussuunnassa. Muiden terässulatusten sulkeumat olivat jääneet varsin pieniksi ja sulkeumamäärätkin olivat joissakin tapauksissa vähäisiä. Tällaisten pienten sulkeumien vaikutus lastuttavuuteen oli vähäisempää kuin suurten sulkeumien. Lastuttavuuden parantaminen edellyttää siis suurien sulkeumien muodostamista teräkseen. Sulkeumia on myös määrällisesti oltava suhteellisen paljon. Teräksessä on oltava lisäksi jonkin verran rikkiä, sillä rikin vaikutuksesta sulkeumien deformoituvuus hieman paranee. Myötövanhenemisella ei saatu yhtä suotuisia tuloksia kuin sulkeumarakenteiden avulla, sillä myötövanhenemisen vaikutuksesta terästen lujuus kasvoi liiaksi. Tämän seurauksena etenkin aksiaalinen syöttövoima kasvoi, minkä seurauksena pora saattoi jopa katketa. /Kir09 |