Sulametallihauraus lujien terästen kuumaupotuksissa

Abstract

Opinnäytetyö liittyy Tekesin rahoittamaan SHOK-ohjelmaan Breakthrough Steels and Appli-cations (FIMECC BSA) ja sen projektiin 2: Design beyond present codes. Projektiryhmä koostui usean organisaation edustajista. Metropolia Ammattikorkeakoulun lisäksi mukana oli SSAB, Aurajoki Oy, Boliden Kokkola Oy, VTT, Lappeenrannan teknillinen yliopisto, Kuor-maväline Oy ja Majava Group Oy.

Tämä opinnäytetyö jakautui kahteen osaan. Ensimmäisessä osassa tutkittiin sulametalli-haurauden esiintymistä SSAB:n Optim 960 QC teräksestä valmistetuissa levynäytteissä, joita oli särmätty eri säteillä. Levynäytteiden avulla yritettiin selvittää tunkeumaneste- ja magneettijauhetarkastuksen soveltuvuutta mahdollisten säröjen havaitsemiseen. Toisessa osassa työtä tutkittiin SSAB:n teräksistä S500 Laser ja Optim 700 Plus valmistetuilla putki-profiili näytteillä erilaisten hitsaustapojen ja leikkausmenetelmien sekä nikkeliseostuksen vaikutusta sulametallihaurauteen.

Työn perusteella S500 Laser on sinkittävissä lähes puhtaalla ja nikkelipitoisella sinkillä. Sen sijaan Optim 700 Plus teräksessä esiintyi sulametallihaurautta, mikä vaikuttaisi olevan hal-littavissa oikean tyyppisellä konepajatyöllä. Magneettijauhetarkastus toimii sulametalli-haurauden aiheuttamien säröjen havaitsemiseen kuumasinkityksen jälkeen. 960 QC näyt-teissä ei havaittu säröjä.

The thesis is linked to the Tekes-funded SHOK-program called Breakthrough Steels and Applications (FIMECC BSA) and its second project titled “Design Beyond the present codes”. The project team consisted of representatives of several organizations: Helsinki Metropolia University of Applied Sciences, SSAB, Aurajoki Oy, Boliden Kokkola Oy, VTT Techincal Research Centre of Finland, Lappeenranta University of Technology, Kuormaväline Oy and Majava Group Oy.

This thesis was divided into two sections. In the fisrt part, the occurrence of liquid metal embrittlement (LME) was studied in plate samples made of SSAB’s Optim 960 QC steel that had been bent in different radii. The suitability of non-destructive testing methods such as dye penetrant inspection (DPI) and magnetic particle inspection (MPI) were tested to detect possible fractures in plate samples formed by LME. In the second part of the thesis, it was studied how different nickel content(s?) and welding and cutting methods affect the occur-rence of LME. Tubular structure samples were manufactured of SSAB’s steels S500 Laser and Optim 700 Plus.

The results showed that S500J can be hot dip galvanized in pure and nickel-alloyed zinc. However, in Optim 700 Plus steel exhibited LME, which appears to be manageable with the right type of workshop processes. Magnetic particle inspection is suitable for the detection of fractures formed by LME in hot-dip galvanizing. There were no indications of LME in Optim 960 QC plate samples.