Ytegenskaper och dess inverkan på prestanda för fossil-fria stål
För att framställa mekaniska komponenter av stål behövs ofta ett flertal tillverkningsprocesser. Valsning är den vanligaste processen för att framställa stålplåt och den sker i flera steg från varmvalsning till slutlig kallvalsning beroende på vilka egenskaper stålet ska ha. Därefter kan processer som formning, bockning, stansning, laserbearbetning osv. förekomma med målet att framställa en färdig stålkomponent för ett mekaniskt system.
Genom hela tillverkningsprocessen av stål förändras ytan på stålet kontinuerligt, och i och med detta förändras även egenskaperna hos den slutliga komponenten. Eftersom många skador och haverier hos mekaniska komponenter ofta initieras på eller strax under ytan är det av stor vikt att förstå vilka typer av defekter och skador som uppstår under tillverkning av stål. Under tillverkningen bildas olika mikrostrukturer, oxidskikt på ytan, deformation av ytan, defekter under ytan med mera, vilket påverkar stålets mekaniska egenskaper. Dessa förändringar påverkar stålets beteende både under själva tillverkningen, och prestandan hos de slutliga stålkomponenterna.
Målet med detta forskningsprojekt är att studera vilka typer av ytskador och defekter som uppstår i olika tillverkningsprocesser och hur dessa eventuellt fortplantas eller förändras i efterföljande tillverkningssteg. Därefter ska stålets mekaniska egenskaper, som t.ex. hårdhet och sträckgräns, och dess funktionsprestanda, som t.ex. bockningsegenskaper och slitagemotstånd, karakteriseras och korreleras till de ytskador och defekter som identifierats.
Genom att skapa en ökad förståelse och kunskap kring kopplingen mellan ytskador och prestanda kan både tillverkningsprocesser förbättras så väl som predikteringsmodeller tas fram för att förutsäga hur ett visst material bäst nyttjas i en given applikation.
Framställningen av fossilfria stål via direktreducerat järn och skrot i ljusbågsugn skiljer sig till viss del från den traditionella metoden via råjärn från järnmalm som reduceras i masugn med koks. Att studera och förstå eventuella skillnader mellan konventionellt stål och fossilfritt stål gällande dess ytegenskaper, ytdefekter och inverkan av olika tillverkningsprocesser är en viktig del för implementering och användning av fossilfritt stål i industriella tillämpningar.
Uppdaterad: