Ferriittinen ruostumaton teräs syvävetoprosessissa
Oksanen, Kyösti (2011)
Oksanen, Kyösti
Lahden ammattikorkeakoulu
2011
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201104285137
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201104285137
Tiivistelmä
Tämä opinnäytetyö käsittelee ferriittisen ruostumattoman teräksen soveltamista syvävetoprosessiin. Työ tehdään Stala Oy:lle. Työn tarkoituksena on tutkia mahdollisuutta soveltaa hinnaltaan edullisempaa ferriittistä ruostumatonta terästä nyt käytetyn austeniittisen laadun sijasta. Sovelluskohteena on Stala P40R -allaskomponentti. Ferriittinen materiaali on tyypiltään EN 1.4509.
Opinnäytetyön ensimmäinen osio käsittelee Stala Oy – yritystä, syvävetämisen teoriaa ja EN 1.4509 ominaisuuksista. Stala Oy valmistaa allas komponentteja syvävetämällä RST – levystä. Syväveto on itsessään vanha valmistustekniikka. Materiaali EN 1.4509:n tuotetiedot perustuvat materiaalitoimittajan antamiin tiedotteisiin ja materiaalitodistuksiin. EN 1.4509 on kaksoisstabiloitu ferriittinen ruostumaton teräs, stabilointiaineina ovat titaani ja niobi. Ferriittisen teräksen tilarakenne on raudan ferriitti, joten se vastaa fysikaalisilta ja mekaanisilta ominaisuuksiltaan hiiliterästä. Korroosion kestävyys on toki parempaa, johtuen korkeasta kromipitoisuudesta.
Toisessa osiossa kuvataan materiaalille tehtyjä kokeita ja erilaisia testivetosarjoja. Materiaalille tehtiin kuppivenytyskoe, eli niin sanottu Erichsen – koe. Kokeessa koekappale asetetaan vastinten väliin ja teräskuula painaa koekappaleen pintaa. Koekappale venyy kunkin materiaalin ominaisuuksien mukaan. Tässä työssä testattiin Erichsen – vetokokeessa kahta eri materiaalia, austeniittista (AISI 304) ja ferriittistä (EN 1.4509) ruostumatonta terästä. Osiossa käsitellään myös Stala Oy:n valmistusmenetelmiä.
Opinnäytetyön kolmannessa osiossa kuvataan terästen hankinta prosessia Stala Oy:ssä, ruostumattoman teräksen hintakehitystä ja pohditaan syitä ferriittistenterästen käytölle normaalin austeniittisen sijaan. Opinnäytetyön tulosten pohjalta todettiin, että ferriittisen materiaalin käyttäminen syvävetoprosessissa ei ole vielä teknisesti mahdollista. Materiaalin käyttöönotto vaatii investointeja ja valmistus työkalujen kehittämistä.
Opinnäytetyön aikana käsitellään Stala Oy:n menetelmiä ja prosesseja. Tästä syystä opinnäytetyö on luottamuksellista tietoa ja osia siitä sensuroidaan.
Opinnäytetyön ensimmäinen osio käsittelee Stala Oy – yritystä, syvävetämisen teoriaa ja EN 1.4509 ominaisuuksista. Stala Oy valmistaa allas komponentteja syvävetämällä RST – levystä. Syväveto on itsessään vanha valmistustekniikka. Materiaali EN 1.4509:n tuotetiedot perustuvat materiaalitoimittajan antamiin tiedotteisiin ja materiaalitodistuksiin. EN 1.4509 on kaksoisstabiloitu ferriittinen ruostumaton teräs, stabilointiaineina ovat titaani ja niobi. Ferriittisen teräksen tilarakenne on raudan ferriitti, joten se vastaa fysikaalisilta ja mekaanisilta ominaisuuksiltaan hiiliterästä. Korroosion kestävyys on toki parempaa, johtuen korkeasta kromipitoisuudesta.
Toisessa osiossa kuvataan materiaalille tehtyjä kokeita ja erilaisia testivetosarjoja. Materiaalille tehtiin kuppivenytyskoe, eli niin sanottu Erichsen – koe. Kokeessa koekappale asetetaan vastinten väliin ja teräskuula painaa koekappaleen pintaa. Koekappale venyy kunkin materiaalin ominaisuuksien mukaan. Tässä työssä testattiin Erichsen – vetokokeessa kahta eri materiaalia, austeniittista (AISI 304) ja ferriittistä (EN 1.4509) ruostumatonta terästä. Osiossa käsitellään myös Stala Oy:n valmistusmenetelmiä.
Opinnäytetyön kolmannessa osiossa kuvataan terästen hankinta prosessia Stala Oy:ssä, ruostumattoman teräksen hintakehitystä ja pohditaan syitä ferriittistenterästen käytölle normaalin austeniittisen sijaan. Opinnäytetyön tulosten pohjalta todettiin, että ferriittisen materiaalin käyttäminen syvävetoprosessissa ei ole vielä teknisesti mahdollista. Materiaalin käyttöönotto vaatii investointeja ja valmistus työkalujen kehittämistä.
Opinnäytetyön aikana käsitellään Stala Oy:n menetelmiä ja prosesseja. Tästä syystä opinnäytetyö on luottamuksellista tietoa ja osia siitä sensuroidaan.