Tutkimus kuumavalssattujen ruostumattomien EN 1.4307 ja EN 1.4404 -terästen muovattavuudesta

Abstract

Opinnäytetyön aiheena oli tutkia Outokummun kuumavalssattuja 1.4307 ja 1.4404 ruostumattomia teräksiä. Tavoitteena oli tutkia terästen muovattavuutta ja verrata niitä kylmävalssattuihin ruostumattomiin teräksiin sekä selvittää muovattavuusparametrien hajonta. Tavoitteena oli myös selvittää kirjallisuustarkastelulla mahdolliset kylmä- ja kuumavalssatun teräksen muovattavuuden eroavaisuudet ja tehdä kirjallisuustutkielma painosorvausteknologiasta. Kuumavalssattujen ruostumattomien terästen muovattavuutta on tutkittu maailmalla vain vähän, joten tavoitteena oli tuottaa tietoa terästen valmistajien ja jatkojalostajien käyttöön.

Teoriaosuudessa käydään läpi yleisiä metallien muovausmenetelmiä ja terästen tärkeimmät muovattavuusominaisuudet sekä niiden testausmenetelmät. Lähtökohtaisesti tiedossa ollut kuumavalssattujen terästen muovattavuuden vähäinen tutkimus näkyi teorian puutteena kirjallisuustutkielmassa.

Käytännön osuudessa tehtiin molemmille teräksille vetokokeet, joiden tuloksina saatiin teräksille tärkeimmät muovattavuusparametrit. ”Haponkestävälle” 1.4404 teräkselle suoritettiin vielä reiänlaajennustestit. Testit sujuivat muutamaa hylättyä tulosta lukuun ottamatta ilman ongelmia.

Vertailemalla kylmävalssattujen ruostumattomien terästen r-arvoja koemateriaaleihin, voidaan todeta, että tulokset ovat kylmävalssatuilla laaduilla hieman korkeammat. Koeterästen keskimääräisistä Δr-arvoista 1.3407-teräksellä tulos oli vastaavaa kylmävalssattua laatua parempi, kun taas 1.4404 teräksellä vastaavaa kylmävalssattua laatua huonompi.

The subject of the thesis was to study hot rolled 1.4307 and 1.4404 stainless steels manufactured by Outokumpu Stainless Oy. The aim of this thesis was to study formability of these steels and compare them to cold rolled stainless steels and to figure out the dispersion of formability parameters. The aim was also to make a literature research on possible differences in the formability of cold rolled and hot rolled stainless steels and spin forming technology. Because there are not many studies of the formability of hot rolled stainless steels the aim was to produce information to steel manufacturers and further processors.

The theory part includes the basics for metal forming and steel forming properties and their testing methods. The low level of studies for hot rolled stainless steel’s formability showed in a lack of theory.

In the practical part tensile tests were carried out for both of the steels and it gave the primary formability parameters as a result. For 1.4404 steel hole expansion tests were also performed. The tests were carried out without problems aside from few failed results.

Comparing r-values between testing materials and cold rolled stainless steels it can be said that the results for cold rolled steels are slightly higher. As for testing materials Δr-values average results for 1.4307-steel were better than equivalent cold rolled steel whereas for 1.4404 steel the results were better for equivalent cold rolled steel.