smebox stål och applikationer - smidesgruppen.se · kemisk sammansättning • antalet kemiska...
TRANSCRIPT
![Page 1: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/1.jpg)
Anneli Anhelm
SmeBox stål och applikationer
![Page 2: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/2.jpg)
Att köpa en stålbit
Kemisk sammansättning
Mekaniska egenskaper
Slagseghet
Hårdhet
Härdbarhet
Svetsbarhet
Lämplighet för galvanisering
Dimension
Längd
Rakhet
Ett gäng toleranser
Ändutförande
Vikt
Märkning
Lastning
Etc.
![Page 3: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/3.jpg)
Kemisk sammansättning
• Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3
och 10
• Ämnena samverkar mer eller mindre
• Förhoppningsvis återspeglar analysen egenskaperna kunden vill ha
– har kunden "full koll" eller
– skapar tidigare leveranser "det perfekta materialet"?
![Page 4: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/4.jpg)
Mekaniska egenskaper
När vi pratar egenskaper menar vi oftast mekaniska egenskaper
dvs dragprov och slagprov
![Page 5: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/5.jpg)
Slagprov
• Kravet anges i J (Joule) vid en
viss temperatur
• Anger materialets förmåga att
absorbera energi
• Flera definitioner av omslag från
sprött till segt brott
– 50% av brottytan är seg
(svårbedömt!)
– 27 J
Seg brottyta
Spröd brottyta
![Page 6: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/6.jpg)
Hårdhet 1(2)
Stålkula
• Brinell (HB)
• Rockwell B (HRB)
Spetsig diamant
• Vickers (HV) - kvadratisk
• Rockwell C (HRC)- kon
Brinell Vickers
![Page 7: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/7.jpg)
Hårdhet 2(2)
• För mjuka material, alltså i varmvalsat tillstånd, används HB eller möjligen HRB
– Stora intryck = jämna värden
• För härdade material används HRC eller HV med hög belastning
– Mindre intryck, men ger ändå en samlad bild av hårdheten
• För hårdhetsprofiler används HV med låg belastning (1kg eller lägre)
– Mycket små intryck, men man ser variationer
![Page 8: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/8.jpg)
Svetsbarhet
Kolekvivalenten CEV ger en fingervisning om svetsbarheten d.v.s. om
materialet kan svetsas utan särskilda förberedelser
CEV = C + Mn/6 + (Ni+Cu)/15 + (Cr+Mo+V)/5
Främst för mikrolegerade stål (ur EN10025-2)
S235 upp till 40 mm tjocklek CEV max 0.35
över 40 mm CEV max 0.38
S275 upp till 40 mm tjocklek CEV max 0.40
över 40 mm CEV max 0.42
S355 upp till 30 mm tjocklek CEV max 0.45
över 30 mm CEV max 0.47
![Page 9: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/9.jpg)
Förvärmning vid svetsning
![Page 10: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/10.jpg)
Svetsning
Felaktigt val av material
och svetsparametrar
För hög kolekvivalent för
att svetsa utan förvärmning
Kunden ville ha hög Rel och
bra svetsbarhet dvs ville ha
hög legeringshalt, men ändå
inte
![Page 11: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/11.jpg)
Varmförzinkning 1(3)
Klass Si Si+2,5*P P
1 ≤ 0,03% ≤ 0,090
2
speciella
zink-
legeringar
≤ 0,35%
3 0,14 –
0,25%
≤ 0,035%
• Kallas också galvanisering (efter
Luigi Galvani, italiensk
vetenskapsman) när skiktet läggs
på elektrokemiskt
• EN10025-2 har tre klasser för att
definiera hur stålet ska vara
Vi klarar klass 3 och har ett antal stålsorter anpassade för det
![Page 12: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/12.jpg)
Varmförzinkning 2(3)
• Lägre Si (< 0.14%) kan resultera
varierande tjocklek och dålig
vidhäftning (Sandelin-effekten)
p.g.a. hög reaktivitet
• Högre Si (upp till 0.40%) ger
tjocka skikt vilket ger bra
korrosionsskydd, men de blir inte
så snygga (vägräcken)
![Page 13: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/13.jpg)
Varmförzinkning 3(3)
Sandelineffekt
Vill man inte ha!
Bra skikt
Fyra olika lager
Viktigt att kiselhalten blir rätt!
![Page 14: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/14.jpg)
Varför då och vad gör de egentligen för nytta?
Legeringsämnen
![Page 15: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/15.jpg)
Är järn och stål samma sak?
• Järn är ett grundämne, Fe
• Stål är en blandning, en legering,
med järn som bas
• Våra stål har max 5%
legeringsämnen, oftast lägre
![Page 16: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/16.jpg)
Vad blandar vi i stålet?
• ALLTID KOL (C) !
– Utan kol inget stål
• Salt
• Ett par nödvändiga
ämnen t.ex. kisel och
mangan
• Lök och vitlök
....föroreningar typ fosfor,
koppar och tenn m.fl.
….klor i vattnet, jord på
grönsakerna, etc.
• Legeringsämnen i olika
mängder (Cr, V, Mo, B)
• Kryddor
• Grönsaker
• Frikadeller
• Örter
• Annat gott
…men vi kommer inte ifrån…
![Page 17: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/17.jpg)
Kol 1(2)
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90
Dra
gp
rov (M
Pa
)
kolhalt (%)
Dragprov på kolstålmedelvärden för alla dimensioner
Rel
Rm
• Utan kol inget stål!
• Är överlägset det ämne som
påverkar egenskaperna mest
både i varmvalsat och
värmebehandlat tillstånd
• Vi jobbar i intervallet 0,03 – 0,85
%, medel 0,30 % C
![Page 18: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/18.jpg)
Kol 2(2)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90
Fö
rlä
ng
nin
g (%
)
kolhalt (%)
Dragprov medelvärden för alla dimensionerMer kol ger högre brottgräns
Ju högre hårdhet / brottgräns
desto sämre seghet
![Page 19: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/19.jpg)
Kisel
• Tätar stålet dvs tar bort syret = inga bubblor kvar (killed)
• Neutral vad gäller svetsning
– Används för att få upp de mekaniska egenskaperna utan att försämra svetsbarheten
• Kontrollerad halt krävs för varmförzinkning
![Page 20: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/20.jpg)
Mangan 1(2)
• Efter kol det viktigaste och vanligaste legeringsämnet
• Specificeras alltid!
• Viktig för skärbarhet (MnS)
• Brist på Mn i svavelhaltigt material ger rödskörhet = materialet spricker när det är varmt (egentligen är det järnsulfid som smälter)
• Legeringsnivå hos oss 0,5– 1,70 %
![Page 21: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/21.jpg)
Mangan 2(2)
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
4 6 8 10 12 14 16 18
Dra
gp
rov (
MP
a)
Tjocklek (mm)
Jämförelse kolstål med manganstålkolhalt 0,48 %
Rm Mn =1,30%
Rm Mn = 0,75 %
Re Mn = 1,30 %
Re Mn=0,75%
![Page 22: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/22.jpg)
Krom
• Krom är det "klassiska"
legeringsämnet för att öka
hårdhet och härdbarhet ordentligt
• Krom och mangan kan ibland
"kompensera" för varandra
• Vi har en resthalt på ca 0,14 %
Cr, legerar 0,25 -1,20 % (en
stålsort har 4 %)
![Page 23: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/23.jpg)
Nickel
• Används för förbättrad seghet
• Skapliga kvantiteter kan och
måste tillsättas = kostar pluring
• Vi har en resthalt på ca 0,14 % Ni
legerar 0,50 -1,60 % Ni men få
stålsorter är Ni-legerade hos oss.
![Page 24: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/24.jpg)
Molybden
• Det tunga artilleriet
– Liten tillsats –stor effekt
• Används för att toppa egenskaperna då man tillsatt Mn och Cr, men behöver ännu mera kraft i materialet
• Segrar kraftigt!
• Legeras hos oss vanligen 0,15 – 0,25 %, enstaka fall upp till 0,60 %
![Page 25: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/25.jpg)
segringar
• Rent järn stelnar först
• De tyngre ämnena (legeringar
och residualer) blir kvar –
atomerna rör sig långsamt
• De sist stelnade områdena har
högre koncentrationer av de
långsamma ämnena
![Page 26: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/26.jpg)
segringar
![Page 27: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/27.jpg)
mikrosegringar
![Page 28: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/28.jpg)
Vanadin 1(2)
• Ekonomiskt och modernt, små tillsatser = mikrolegerat
300
350
400
450
500
550
600
650
700
750
14 24 34 44 54 64 74 84 94
Dra
gp
rov (M
Pa)
Diameter (mm)
C35 utan och med 0,05 % vanadin
Rel med V
Rm med V
Rel
Rm
![Page 29: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/29.jpg)
Vanadin 2(2)
0,50
0,55
0,60
0,65
0,70
0,75
0,80
14 24 34 44 54 64 74 84 94
Dra
gp
rov
(MP
a)
Diameter (mm)
C35 utan och med 0,05 % vanadin
Re/Rm med V
Re/Rm
Påverkar brottgränsen, men mest använd för att "peta upp" sträckgränsen
Legeringsnivå 0,05 -0,20 %,
![Page 30: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/30.jpg)
Niob
• Starkare partikelbildare än vanadin, men måste valsas vid
låg temperatur för att få effekt
• Effekt? Små korn!
0
25
50
75
100
125
150
J
Steel grade 9660 (SB27M12CB)35,5Ø - Charpy KV-40, KV-60
KV-40 KV-60
900˚C, 450˚C
900˚C, 465˚C
900˚C, 475˚C
950˚C, 450˚C
950˚C, 475˚C
900˚C, 470˚C
![Page 31: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/31.jpg)
Bor
• 20 ppm B motsvarar 0,4 % Cr
eller 0,3% Mo
• Väldigt flexibla och tåliga vad
gäller värmebehandling
• Mjuka efter valsningen, men kan
bli rejält hårda efter härdning så
länge som boreffekten finns
• Vi gillar bor!
![Page 32: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/32.jpg)
Var var vi?
....föroreningar typ fosfor,
koppar och tenn m.fl.
….klor i vattnet, jord på
grönsakerna, etc.
Klara med det viktigaste!
…men vi kommer inte ifrån…
![Page 33: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/33.jpg)
Fosfor
• Pest och pina
• Orsakar SPRÖDHET och sprickor framför allt vid härdning
• Ökar varmvalsad hårdhet rejält
• Resthalt 0,013 %, krav ofta max 0,030 %
• Kommer med skrotet i form av gjutjärn och jord(!) men gjutjärnet behövs som kolbärare vid EAF
• Aldrig bra……
……..om man inte pratar väderbeständiga stål
![Page 34: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/34.jpg)
Koppar
• Kan orsaka rödskörhet vid halter > 0,40 % enligt EN10025-2 dvs kopparföreningar smälter i korngränserna
• Tillsammans med fosfor, tenn och antimon så ger koppar också ett sprött material
• Ger högre hårdhet
• Kommer att öka allteftersom återvinningen ökar
• Resthalt idag ca 0,21 % Cu
![Page 35: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/35.jpg)
Aluminium
• Kornstorlek
• Kornstorlek
• Kornstorlek och alltså bra slagseghet
……tror våra kunder!
Tänk om det vore så enkelt!
![Page 36: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/36.jpg)
Kornstorlek
• Anges ofta med ASTM (American Standard of Testing and Materials)
• Ett högt ASTM tal betyder små korn, vanligt krav är minst 6
ASTM
Storlek i mm eller μm
![Page 37: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/37.jpg)
Vad påverkar slagsegheten?
• Allt som gör stålet hårdare gör det sprödare
• Undantagen är
– små korn
– nickel i mängd över 1 %
• Små korn kan man få genom att
– ha partiklar som håller i korngränserna vid hög temperatur (Al, Ti, V eller Nb)
– slutvalsa vid låg temperatur (SP)
Vanligt krav: aluminium min 0,020 % för aluminiumnitrider
![Page 38: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/38.jpg)
Aluminium – tvåfalt bekymmer
Djupa ämnessprickor på stål utan
nitridbildare och medelhöga kolhalter,
typiskt kolstål över 0,40 % C
I kombination med svavel som ger
gjutbarhetsbekymmer
AlN-sprickor på C45 som uppstår på svalbädden.
Botemedel är tillsats av titan 0,015 – 0,030 %, men titan inte alltid tillåtet
![Page 39: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/39.jpg)
Aluminium, svavel och syre… ….och kalcium
Knepigt att få det rätt!
Kladd
Kladd
Rinner som vatten
![Page 40: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/40.jpg)
Normal lugn gjutning
Stoppar
positioner
Kokill-
nivåer
Gjutlådevikt
Gjuthastighet
![Page 41: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/41.jpg)
Gjutning med variationer
Gjuthastighet
Stoppar
positioner
Kokill-
nivåer
Gjutlådevikt
![Page 42: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/42.jpg)
Aluminium
• Våra kunder som vill ha finare
korn genom att önska aluminium
får fler slagger förutom fina korn!
• Aluminium påverkar inte
härdbarheten särskilt mycket
• Vi har fina korn utan aluminium
på många stålsorter eftersom vi
valsar vid rätt låg temperatur!
![Page 43: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/43.jpg)
Svavel
• Påverkar inte hårdhet eller dragprovresultaten
• Förorening? Hmmpf, specas ganska ofta
• Bildar slagger och då blir det genast tal om skärbarhet
![Page 44: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/44.jpg)
Skärbarhet
• Samlingsbegrepp för
spånavverkning och materialets
lämplighet att låta sig avverkas
• Samspel mellan
– arbetsmaterial
– maskin
– verktyg
![Page 45: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/45.jpg)
Hårdhet
Hårdhet
Skärhastighet
(temperatur)
Metallurgernas
område
Lösegg
Plastisk
deformation
S235, Al Kullager
![Page 46: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/46.jpg)
Vad kan metallurgerna göra?
– Tillsätta svavel för att bilda A-slagger
– Kalciumbehandling för D-slagger (M /SBM-behandling)
– Blylegera = automatstål, friskärande stål
– Tillsätta Vismut, Tellur, Selen etc. sk mischmetaller
![Page 47: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/47.jpg)
Slagger?
Mikroslagger dvs små slagger som bildas i stålet vid stelning
A – plastiska sulfider (MnS) – blir långa och utdragna
B - spröda oxider (Al2O3) – hårda och sliter mycket (slippapper)
C – silikater med hård kärna, mjukt hölje
D- odeformerbara komplexa oxider med Ca, Al, O, Si och S
![Page 48: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/48.jpg)
Mikroslagger
• Ett antal metoder finns: SS111116, DIN 50602, ASTM E45, ISO 4967
SS111116
![Page 49: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/49.jpg)
Vad ska A-slagger vara bra för? • A-slaggerna (MnS) är bra för spånbrytningen
– långa korkskruvar trasslar ihop sig och stockar till, MnS bryter dem
• Bra vid långsamma förlopp
– Borrning är ett exempel
• Första steget man tar om skärbarheten är knepig – alla kan tillsätta
svavel
• Normal S-halt 0,020 – 0,035%
Vill man inte ha!
![Page 50: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/50.jpg)
Irriterande!!!!
![Page 51: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/51.jpg)
Vad ska D-slaggerna vara bra för?
• Slaggerna bildar en skyddande,
smörjande film på verktyget
– Verktyget tål högre temperatur
– Man kan köra fortare, mer, tuffare
– TIDSBESPARING
• De andra mikroslaggtyperna
”försvinner” eller minskas
avsevärt eftersom de ingår i D-
slaggerna
– Inga slitande slagger finns i stålet
![Page 52: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/52.jpg)
Vad händer vid M-behandlingen?
• Vid M-behandling vill vi ha
MASSOR av D-slagger så vi
behöver
– Aluminium
– Syre
– CaSi
– S
• När och i vilken ordning man
tillsätter ämnena spelar stor roll
Skillnaden mellan en omelett och en sufflé är
inte så mycket ingredienserna utan
tillagningssättet
![Page 53: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/53.jpg)
….och lite metallografi
Värmebehandling
![Page 54: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/54.jpg)
H2O och Fe
H2O
• Finns i gasform (ånga),
flytande form (vatten) och
fast form (snö)
• Den fasta formen är uppbyggd
av kristaller
Fe
• Finns i gasform, flytande form
och två fasta former (ferrit och
austenit)
• Den fasta formen är uppbyggd
av kristaller
![Page 55: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/55.jpg)
Järnets kristallformer
• BCC = body centered cubic eller kubiskt rymdcentrerat
• Kallas ferrit eller α-järn
• Den stabila formen vid temperaturer under 911 °C för rent järn, stabil upp till 727 °C för kolstål
• Byggstenen är 2,87 Å
• Utrymmet mellan atomerna är litet, ingen löslighet av kol.
BCC
![Page 56: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/56.jpg)
Järnets kristallformer
• FCC = face centered cubic eller kubiskt ytcentrerat
• Kallas för austenit eller γ-järn
• Stabil över 911 °C för rent järn
• Börjar bildas vid 727 °C för kolstål
• Byggstenen är 3,57 Å
• Mellanrummen är rymliga och kolatomer får plats i gittret
FCC
![Page 57: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/57.jpg)
Värmebehandling
• Man utnyttjar det faktum att järn finns i två fasta faser för att få fram andra
egenskaper. Fasomvandlingen är det intressanta och riktigt användbara
• Temperaturområdet mellan 600 och 1000 täcker för kolstål i princip alla
sammansättningar
• Man kan göra stålet
mjukare
hårdare
segare
men inte allt samtidigt!
![Page 58: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/58.jpg)
Strukturer i kolstål under 700 °C 1(3)
Utan kol inget stål = kol finns alltid med
Ferrit är den stabila formen, men ingen plats för kolatomer
Vart tar kolatomerna vägen????????
De bildar skivor av järnkarbid, Fe3C, cementit, som varvas med
ferriten (typ wienerbröd) och strukturen kallas perlit eller bainit
![Page 59: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/59.jpg)
Strukturer i kolstål under 700 °C 2(3)
• Ferrit och cementit finns i olika fördelningar beroende på kolhalt
Som ferrit + perlit i stål med kol under 0,8 %
Som cementit + perlit i stål med kol över 0,8% (överkurs)
• Brytpunkten vid 0,8 % C kallas för det eutektoida kolhalten och där är strukturen rent perlitisk
• Ferriten är mjuk, perlit är hårdare (skärbarhet och spånbrytning!)
• Bainit är riktigt hårt
• Ju snabbare materialet svalnar desto finare struktur blir det och fin struktur ger högre hårdhet
![Page 60: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/60.jpg)
Strukturer i kolstål under 700 °C 3(3)
• Strukturen består av ferrit (vit) och perlit (mörk)
S235 med <0,05% C
S355J2 med 0,2% C
C45 med 0,45% C
![Page 61: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/61.jpg)
Mjukglödgning 1(2)
• Principen är att hålla så hög temperatur att cementitplattorna drar ihop
sig och blir till kulor (ytenergin minskar)
• Kallas ofta för sfärodisering
Aluminiumlegering
![Page 62: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/62.jpg)
Mjukglödgning 2(2)
• Tiden vid temperatur är åtskilliga timmar
• Resultatet blir att hårdheten sjunker
Stål som mjukglödgas
![Page 63: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/63.jpg)
Normalisering 1(2)
• Man värmer upp stålet till austenit och låter det svalna långsamt
• Nya korn bildas vid uppgången och nedgången dvs det blir många fler korn = kornen blir små
• Små korn är bra för slagsegheten!
samma stål
före och efter normalisering
samma förstoring!
![Page 64: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/64.jpg)
Normalisering 2(2)
• Man påverkar de mekaniska egenskaperna inklusive sträck- och
brottgräns
• Klena dimensioner svalnar fortare efter valsning = de mekaniska
egenskaperna påverkas mycket av normalisering
• Grova dimensioner förändras mindre
• Man kan säga att normalisering tar bort svalningshastighetens
inverkan på dimensionerna
![Page 65: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/65.jpg)
Normaliservalsat material
• EN10025-2 säger
• Alltså att om värdena är innanför gränserna både i varmvalsat tillstånd och efter normalisering så är det normaliservalsat
• Man behöver alltså inte nödvändigtvis genomföra värmebehandlingen "normalisering" för +N
• Klarar vi detta? Jajemen för allt upp till S355
![Page 66: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/66.jpg)
Härdning 1(2)
• Principen är att värma så högt att alla legeringsämnen löses upp i
austeniten och sedan kyla snabbt för att få dem att ”frysa inne”
• Den kylda strukturen kallas martensit och är en deformerad BCC
![Page 67: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/67.jpg)
Härdning 2(2)
• Man kan kyla med vatten, polymer eller olja, men luft är ovanligt!
Låg kolhalt Hög kolhalt
![Page 68: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/68.jpg)
Anlöpning
• Man värmer upp materialet och
låta en del av kolet ta sig ut ur
martensiten och bilda karbider =
materialet blir segare
(seghärdning)
• Hårdheten sjunker, men hur
mycket beror på temperatur och
tid
![Page 69: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/69.jpg)
EN10025-2 En fin standard!
![Page 70: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/70.jpg)
Gammal och ny standard
• EN10025 +A1
• Från 1990 med tillägg 1993
• Täcker olegerat konstruktionsstål
och maskinstål
• EN 10025-1, EN10025-2, -3,-4,,
• Från 2004
• Täcker varmvalsade
konstruktionsstål i sex delar
• EN10025-1 anger allmänna
tekniska leveransvillkor
• Olegerat finns i EN10025-2
Gemensamt är sättet att ange hållfasthetsklass och slagseghet
Skillnaderna är
• att den gamla specificerade desoxidationsmetoden i namnet (G3/G4),
i den nya finns en tabell, men inget otätat material tillåts längre
• halterna av max P och S har sänkts i den nya, N höjts
![Page 71: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/71.jpg)
EN10027-1
• Beskriver hur stålsortsnamn kan anges –värd att studera!
![Page 72: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/72.jpg)
Ovako och EN10025-2
• Viktig standard!
• Vi har
– 3 varianter av S235 (JR, J0 och J2, C, varmförzinkining)
– 1 stackare S275
– 6 varianter av S355 (JR, J0, J2, J4, K2, C, +N, +AR, SBM och svavellegerade…..)
– 1 enda på S450J0
– E295, E295GC och E360GC är inga kioskvältare men finns
• Vi gör kundanpassade normer så fort man frångår standarden, men årsvolymen för en helt egen stålsort är minst 300 ton
![Page 73: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/73.jpg)
kolstål
Enkla, billiga, lätta att tillverka
Många leverantörer
Standardiserade stålsorter
Induktionshärdning enkel och möjlig
om bara en del behöver bli hårt
Standarderna har stort kolintervall =
olika beteende mellan charger och
leverantörer
Varmvalsad seghet är dålig (framför allt
C45 och uppåt)
Fördelar för kunden Nackdelar
![Page 74: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/74.jpg)
Varför kolstål från SmeBox?
• Många rejält insnävade och kundspecifika varianter = lika från gång till gång
– 5 st C35
– 9 st C45
• Flera nivåer på skärbarhetsbehandlingar
– ”light” –variant till lastbilstillverkare gav mycket bättre struktur = bättre seghet på
färdig produkt
– Klassisk behandling ger stor effekt på skärbarheten
• Snäva toleranser
• Fina ytor
![Page 75: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/75.jpg)
kolstål
C ≈ 0,16 % C ≈ 0,35 % C ≈ 0,45 %
C ≈ 0,60 % C ≈ 0,85 % C ≈ 0,45 %
![Page 76: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/76.jpg)
låglegerade stål
Kan styra egenskaperna bra ex.vis hög
hårdhet+ hög seghet
Olika möjligheter att värmebehandla utan att
skapa ”äggskal”
Snäva härdbarhetskrav ger förutsägbara
formförändringar som kan hanteras effektivt,
men få leverantörer klarar dessa
Mycket tradition i materialval – utnyttjar man
legeringarna eller betalar man bara för dem?
Kräver alltid värmebehandling ,ofta i olja
p.g.a. legeringsinnehållet
Relativt dyrt material och dyr värme-
behandling
Alla använder samma stål!
Hög hårdhet betyder ökad känslighet för
anvisningar såsom ytfel, repor och avkolning
Fördelar för kunden Nackdelar
![Page 77: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/77.jpg)
Varför låglegerade stål från SmeBox?
• Specialprofiler är extra intressanta då materialpriset är högt
• Snäv kemisk analys = förutsägbart värmebehandlingsrespons
– 9 st 51CrV4
• Kostnadseffektiv rutt
• Väldigt fina ytor
![Page 79: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/79.jpg)
Fjäderstål (Cr och Si)
![Page 80: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/80.jpg)
Varför inte låglegerat från SmeBox?
• Ingen vakuumavgasning
– Vissa slaggkrav omöjliga att uppfylla utan vakuum (väte fixas genom glödgning, men påverkar inte syre exempelvis)
• Reduktionsgraden på grova dimensioner
– Ju mer legerat, desto känsligare för en dålig nedvalsningsgrad
– Blir bättre med 200 x 200 mm ämne
– Om inga kundkrav finns – pass på vid Ø 70 mm och uppåt
• Litet ämnesformat ger tydlig segring / bandning då legeringshalterna ökar
– Ger ojämna egenskaper
– Misstas för sprickor vid magnetpulverprovning (Mo-legerat)
– Bättre med ny omrörning (EMS) men finns alltid till viss grad
![Page 81: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/81.jpg)
reduktionsgrad
• För att vara någorlunda säker på att porerna valsas ihop finns interna regler
– De är baserade på erfarenhet, inte någon teori
• Kunder har ibland krav (6:1 eller 8:1) på stål där vi inte har det
General demands
(customer approval needed for exceptions)
steel type example min
mild S235JR, S275J0, grade A 3.5:1
general construction 2132, S355JR 4.0:1
carbon steel for hardening C35, C45, C60 4.5:1
micro alloyed S355J2, 280X, SB400-SB690
low alloyed C < 0.2%, boron 16MnCr5, SB27M12CB, SB24M13B 5.0:1
spring steel, low alloyed 51CrV4, 52CrMoV4, 56SiCr7, 42CrMo4 7.0:1
Special rules
(unless other demands are specified by the customer)
application valid min
fork material for everything 4.0:1
forging if important deformation of stressed areas is done, otherwise general rules
3.0:1
cold drawing mild, micro, boron low alloyed
4.8:1 6.2:1
Ibland fungerar det ändå inte!
reduktionsgrad 5,7 : 1 i stålsort 16MnCr5
![Page 82: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/82.jpg)
mikrolegerade stål
Kräver ingen värmebehandling utan
används oftast varmvalsade
Många har god slagseghet
Kan ersätta gamla låglegerade stål
(som måste värmebehandlas) =
billigare process
Kan sätthärdas
Många stål är svetsbara
Många olika ståltyper finns –
skräddarsydda för olika applikationer
Alla stål är inte svetsbara – mycket
hög sträckgräns och god svetsbarhet
fungerar inte!
En djungel av stålsorter, få finns i
standarderna
Fördelar för kunden Nackdelar
![Page 83: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/83.jpg)
Varför mikrolegerade stål från SmeBox?
• Stort program!
– Sträckgränser mellan 355 och 690 MPa varmvalsat
• Snäva gränser på analysen ger lika egenskaper från gång till gång
• Normaliservalsar upp till S420 dvs vi kan erkänna +N utan
värmebehandling
• Flera skärbarhetsförbättrade stål inkl. två från Imatra med mycket höga
svavelhalter
![Page 84: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/84.jpg)
mikrolegerade stål
![Page 85: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/85.jpg)
borstål
Billigare än låglegerat, men kan ändå
få samma egenskaper
– stålet är billigare
– värmebehandlingen billigare
Stor flexibilitet vad gäller egenskaper ,
värmebehandlingen styr mot antingen
hög hårdhet (WR) eller bra seghet
Måste alltid härdas för att få ut
egenskaperna
Varmvalsad seghet är mycket dålig
TiN-partiklar gör att skärbarheten inte
är superbra!
Få stålsorter är standardiserade
Fördelar för kunden Nackdelar
![Page 86: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/86.jpg)
Varför borstål från SmeBox?
• Stort program! !
• Snäva gränser på analysen ger lika egenskaper från gång till gång
• Utvecklingen av Niob-legerade stål
• WR-stål
![Page 87: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/87.jpg)
borstål
![Page 88: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/88.jpg)
WR-stål
![Page 89: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/89.jpg)
Glidande nötning
![Page 90: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/90.jpg)
Varför gör vi inte alla typer av stål?
• Förhållandevis litet ämnesformat gör att nedvalsningsgraden inte blir
tillräcklig för högre legerade stålsorter
– Klena dimensioner blir bättre och är en möjlighet
– Nya strängen med nytt format!
• Förhållandevis litet ämnesformat gör att vi är känsliga är igensättningar
under gjutningen så alltför höga svavel- och aluminiumhalter gillar vi inte
• Minsta årsvolym är 300 ton (3 charger) eller en charge under ett kvartal
![Page 91: SmeBox stål och applikationer - smidesgruppen.se · Kemisk sammansättning • Antalet kemiska ämnen som kunder / normer specificerar varierar mellan 3 och 10 • Ämnena samverkar](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020115/5cba05a488c993af7a8c4902/html5/thumbnails/91.jpg)
Stål
• Vi är duktiga på stålsorter med balanserade legeringsnivåer där
innehållet utnyttjas fullt ut, ingen "överlegering"
– Mikrolegerat där egenskaperna är viktiga
– Borstål där vi har en full palett att erbjuda
• Vi gör tillräckligt rent stål utan vakuum för högt påkända fjädrar
• Vi tillverkar skärbarhetsbehandlat stål
• Vem tror att alla tänkbara kombinationer av legeringsämnen har
provats?