Aktuella projekt
Optimering sekundärmetallurgi med avseende på icke-metalliska inneslutningar för förbättrade stålegenskaper, kvalitet och produktionseffektivitet med fokus på special- och höglegerade stål
(JK 23045)
Avancerade produkter med optimala materialegenskaper har varit svensk stålindustrins framgångsrecept. För att ligga i framkant vad det gäller materialegenskaper krävs dock en kontinuerlig satsning på att öka renheten i stålet. Projektet studerar hur inneslutningar av icke metalliska föreningar som förorenar stålet uppkommer under skänkbehandling. Målet är att på samtliga deltagande verk optimera skänkprocessen för högsta möjliga renhet.
Projektet ligger inom teknikområde 23.
Utveckling av beräkningsmodell för skaltillväxt i kokill med hänsyn tagen till gjutpulvrets egenskaper
(JK 24051)
Avancerade stål kan vara svåra att stränggjuta vilket kan leda till ytdefekter och i värsta fall driftsstopp. Med en större kunskap om hur kokill, gjutpulver och smält stål utbyter värme under stelningen skulle stränggjutningsprocessen kunna förbättras. Inom projektet tas modeller för skaltillväxt under gjutning fram och valideras i industriförsök. Modellerna är tänkta att utgöra ett underlag för att analysera gjutprocessen och identifiera kritiska processparametrar för att öka kvaliteten på det gjutna materialet, öka produktiviteten och inte minst kunna stränggjuta fler typer av stål.
Projektet ligger inom teknikområde 24.
Genomförbarhet av svetsning och skärning av rostfria rör med fiberlaser ("FIBERTUBE")
(JK 34012)
Med lasersvetsningens intåg i produktionen av rostfria rör har produktiviteten ökat och priserna pressats nedåt. För att fortsätta vara konkurrenskraftiga krävs att de svenska rörtillverkarna hänger med i utvecklingen. Fiberlasern har en överlägsen strålfokusering vilket möjliggör skärning samt svetsning med smalare och djupare geometri vid högre hastighet. Innan metoden kan implementeras krävs dock mer forskning. Inom projektets första etapp ("FIBERTUBE") genomfördes en systematisk experimentell undersökning av olika tillämpningar för fiberlasern.
Projektet ligger inom teknikområde 34.
Avancerad fiberlasersvetsning och -skärning av rostfria rör ("FIBERTUBE ADVANCED")
(JK 34013)
Både kvalitet och produktivitet vid tillverkning av rostfria rör har stor potential att förbättras genom laserbearbetning. Den nya fiberlasern möjliggör utmärkt precision och hög hastighet inom svetsning och skärning, vilket har framkommit i pilotprojektet ”FIBERTUBE”. Tekniken behöver dock utvecklas, instabilitetsfenomen bemästras, process och applikationteknik måste också anpassas. Rörtillverkare, slutanvändare, institut deltar, för bästa processförståelse och implementering i industrin.
Projektet ligger inom teknikområde 34.
Förbättrad uppföljning och styrning av metallurgiska processer genom tillförlitlig bestämning av inlösta element och icke-metalliska inneslutningar i stålprover Fas 1 ("INNESTYR 1")
(JK 45016)
Nordiska stålföretag är ofta är marknadsledande inom ett smalt marknadssegment. Denna utveckling har varit möjlig tack vare ett högt utvecklat kunnande om processer och materialegenskaper som efterfrågas av kunderna. Detta förutsätter tillförlitlig information från de prover som tas ut för process- och produktkontroll. Inom projektet arbetar man med att ta fram ny provtagningsmetodik för inneslutningskaraktäristik och analyserar prover med modern så kallad PDA-teknik.
Projektet ligger inom teknikområde 45.
Förbättrad uppföljning och styrning av metallurgiska processer genom tillförlitlig bestämning av inlösta element och icke-metalliska inneslutningar i stålprover Fas 2 ("INNESTYR 2")
(JK 45017)
Inom projektet tas fram ny provtagningsmetodik för inneslutningskaraktäristik och analys av proverna. Inom Fas 1 har man framgångsrikt tagit fram provtagare och provtagningsmetodik samt testat PDA-tekniken på prover från skänk. Inom Fas 2 kommer man att fokusera på att testa tekniken som tagits fram i ett antal olika tillämpningar i driftsmiljö.
Projektet ligger inom teknikområde 45.
Förbättrad processteknik vid stränggjutning av stål speciellt känsliga för igensättningar ("IGENSÄTTNING")
(JK 23052)
Igensättning, det vill säga att icke-metalliska element ackumuleras och fastnar i utrusningen, är den enskilt största processtörningen vid stränggjutning. Problemet kan inte lösas utan en helhetssyn som inbegriper såväl gjutningen som de metallurgiska processteg som föregår den. Inom projektet ska man studera hur de icke-metalliska inneslutningarnas sammansättning samt gjutmaskinens design och keramik påverkar benägenheten att sätta igen. Målet är att komma med konkreta förslag på förändringar i legeringsordning och förbättringar i gjututrusningen som kan minska problemen.
Projektet är ett samarbete mellan teknikområde 23 och teknikområde 24.
On line styrning av temperatur och kolfärskning i konverterprocesser ("LD AOD Direktmätning")
(JK 21066)
En god processkontroll i AOD- och LD-konvertrar är beroende av en tillförlitlig prediktiering av temperatur och kolhalt. Träffsäkerheten i temperatur- och kolhaltsbestämningen skulle kunna ökas om gastemperaturen och förhållandet mellan CO och CO2 kunde mätas direkt och kontinuerligt i konvertrarna, vilket idag inte är möjligt. Inom projektet ska man ta fram ny teknik, baserad på fiberoptik för att överföra data mellan mätplatsen i den påfrestande konvertermiljön till analysen, vilket man hoppas ska göra en kontinuerlig och direkt mätning av temperatur och CO/CO2-förhållande möjlig. Projektet är ett samarbete mellan teknikområde 21 och teknikområde 23.
LOWWEAR hot WP1 och cold WP2
(JK 31052 och JK 31053)
Vid valsning slits valsarna och måste efter hand bytas för att inte kvalitén på bandet ska påverkas. Projektet söker finna en metod för att på ett träffsäkert sätt kunna bedöma när valsbyten behöver ske. Projektet är uppdelat i en del som rör varmvalsning (WP1) och en som rör kallvalsning (WP2). Inom delprojektet för varmvalsning utvecklas mätmetoderna för att mäta valsslitaget så att formen på var och en av valsarna mäts och inte bara valsspalten som idag. Inom delprojektet för kallvalsning utvecklas en mätvals med mätgivare monterade i valsytan för direkta mätningar av normaltryck, friktionsspänning och kontaktlängd.
Projektet ligger inom teknikområde 31.
Automatisering, mätning och styrning av kvalitetspåverkande parametrar vid tråddragning
(JK 33015)
Utvecklingen av tråddragningstekniken har drivits till en "ojämn" tekniknivå: Vissa delar av processen är mycket tekniskt avancerade medan andra delar utvecklats mycket lite. Projektet söker ta hela trågtragningsprocessen till teknikutvecklingens frontlinje genom att identifiera och föra in ny teknik i de delar där teknikutvecklingen sackat efter. Tanken är att detta ska reducera eller eliminera behovet av kvalitetskontroller eller förädlingssteg före och efter tråddragningen och dessutom minska behovet av manuella operationer. Projektet ligger inom teknikområde 33.
Temperaturbestämning för optimal glödning
(JK 51055)
För såväl rostfria produkter som avancerade höghållfasta kolstål är temperaturförloppet väsentligt för att erhålla rätt mekaniska egenskaper i slutprodukten. Dagens konventionella metoder för att mäta och beräkna stålets temperatur når inte upp till den nogrannhet och reproducerbarhet som kommer att krävas i framtiden. Projektet utvärderar konventionella och nya temperaturmätningstekniker och utvecklar statistiska och fysikaliska modeller för temperaturprediktering. Målet är ökad produktkvalitet, med ökat utbyte och minskade kassaktioner som följd. På sikt öppnar ökad tillförlitlighet till temperaturbestämning och styrning även möjligheter att minska användningen av legeringsämnen i stålet.
Projektet ligger inom teknikområde 51.
Konstruktionsprodukter baserade på slagg Etapp 1 och Etapp 2
(JK 55011 och JK 55012)
Från varje stålverk och från varje separat processteg i ståltillverkningen uppkommer olika typer av slagg. Dessa har alla unika egenskaper, som bl.a. beror på deras mineralogiska sammansättning. Det övergripande målet för detta projekt är att öka de grundläggande kunskaperna om slaggernas mineralogiska sammansättning och de enskilda mineralernas bidrag till slaggernas egenskaper i syfte att skapa större och nya möjligheter till avsättning för dessa.
Projektet ligger inom teknikområde 55.
Läs mer: Tvåsidig slutrapport Etapp 1, 2010-05-31 (pdf)
Nästa generation götgjutningssystem
(JK 24053)
En relativt stor andel svenskt stål (drygt 10%) gjuts som göt. Anledningen till detta är att vissa nischstål inte kan stränggjutas. Inom projektet söker man minska mängden icke-metalliska inneslutningar genom ny tillsatsmetodik för gjutpulver och samt användning av ett så kallad swirl-blad för att minska turbulensen vid gjutstart. Man genomför också avancerade beräkningar som ska ligga till grund för nästa generations götgjutningssystem.
Projektet ligger inom teknikområde 24.
Multiskalmodellering av deformationsprocesser i stål
(JK 31054)
Dagens modeller av deformationsegenskaper hos stål kalibreras med hjälp av experiment. Genom att kombinera atomära modeller med makroskopiska modeller i så kallade multiskalmodeller kan man komma bort från beroendet av experimentella data och på sikt designa stål och stålprocesser direkt i datorn. Projektet ska lägga grund för en utveckling av sådana modeller i Sverige, där man redan ligger långt fram i forskningsfronten vad det gäller makroskopiska modeller av deformation.
Projektet ligger inom teknikområde 31.
Utveckling av betningsprocessen för att möta kraven på att kunna beta nya svårbetade specialstål
(JK 31056)
De plaster som används som konstruktionsmaterial i betningsanläggningar utsätts för mycket stora påfrestningar från de starka syror som används vid betningen. Eftersom det idag saknas metoder för att bedöma status och livslängd på betningsanläggningar sker underhåll ofta, vilket leder till kostsamma driftstopp. Projektet ska ta fram metodik för att bedöma underhållsbehovet i betningsanläggningar samt öka kunskapen om olika plasters beteende i aggressiva syramiljöer.
Projektet ligger inom teknikområde 31.
Optimering av dyra legeringselement i höghållfasta stål
(JK 32076)
Legeringsämnens är dyra men har en avgörande betydelse för stålets egenskaper. Genom att optimera bearbetningsprocessen kan man dock förändra stålets sammansättning utan att materialkvalitén förändras. Inom projektet söker man på detta sätt minska användningen av legeringsämnen med nya effektiva processvägar under varmbearbetning för tillverkning av höghållfasta mikrolegerade stål utan att egenskaperna påverkas negativt. Speciellt fokus ligger på svetsbarheten, eftersom denna ofta är begränsande för hur stålets sammansättning. Projektet ligger inom teknikområde 32.
N-CORINOX - Gränser för lokalkorrosion hos rostfria stål
(JK 43028)
Användning av rostfria stål begränsas ofta på grund av svårigheten att bedöma risken för lokalkorrosion (i en punkt eller spalt till exempel). Inom projektet avvänds en metodik som tagits fram i tidigare projekt för att ta kartlägga hur punktkorrosion, spaltkorrosion, spänningskorrosion och samverkan mellan dessa korrosionsformer beror av olika miljövariabler för fyra stålsorter av strategiskt svensk/nordisk betydelse. Resultaten struktureras i en användarvänlig databas som kan användas vid design av nya produkter. Projektet ligger inom teknikområde 43.
Tillverkningskoncept för pulvermetallurgisk tillväxt
(JK 80097)
Det finns tillämpningar, ofta högt belastade produkter, där pulvermetallurgi skulle kunna användas men än så länge inte gör det. Detta beror delvis på att det inte finns tillräckligt teoretiskt underlag för att beskriva porositetens inverkan på bärighet och slitageegenskaper. Projektet söker demonstrera realiserbara pulvermetallugiska tillverkningskoncept för två målobjekt (växelförare och kedjehjul).
Projektet ligger inom teknikområde 80.
Utveckling av gjutpulver för nischstål
(JK 24052)
Strängjutning av avancerade stålsorter, så kallade nischstål, ställer stora krav på stränggjutmaskin och gjutteknik. Gjutpulvret är ett komplext material som spelar en mångfasetterad roll under gjutningen. Optimering av gjutpulvrets användning och sammansättning är ett måste för att det överhuvudtaget ska gå att gjuta dessa avancerade stålsorter. Inom projektet genomförs en kartläggning som ska mynna ut i förslag på förändringar i gjutpulvrets sammansättning som sedan, efter det att nödvändiga analyser och beräkningar genomförts, testas i driftsförsök.
Projektet ligger inom teknikområde 24.
Prediktering, verifiering och konsekvenser av duplex mikrostrukturer ("PREDUP")
(JK 43029)
För duplexa rostfria stål är mikrostrukturen och därmed produktegenskaperna starkt beroende av tillverkningsväg. Genom att utnyttja termodynamiska databaser kan strukturutvecklingen framgångsrikt beräknas och modelleras. Avsikten är att använda experimentella tekniker för att bekräfta förlopp och dess effekter på egenskaperna. Med t ex bildanalys och FEG/SEM/EBSD finns förutsättningar att verifiera modeller m h a metallografi. Resultaten ska därför kunna nyttjas för styrning av processerna.
Projektet ligger inom teknikområde 43.
Modellbaserad processanalys och utveckling
(JK 32075)
Vid valsning genomgår stålet en deformation samtidigt som värme utbyts och stålets mikrostruktur förändras. För att få en förståelse för processen krävs därför en kombination av ett antal olika modeller. I tidigare projekt har en ”verktygslåda” med en stor uppsättning modeller för att simulera valsningsprocessen tagits fram. I detta projekt kompletteras verktygslådan, för att utöka dess kapacitet och användningsområde.
Projektet ligger inom teknikområde 32.
On-line dimensionsmätning och styrning av väggtjocklek vid valsning av rör
(JK 34011)
Vid produktion av vissa rörtyper valsas ett tjockare moderrör ner till en mindre dimension. Tidigare har man bara kunnat mäta medeltjockleken på röret kontinuerligt. Om det fanns möjlighet att mäta rörets tjocklek kontinuerligt och lokalt skulle styrningen av valsningsprocessen kunna förbättras. Inom projektet försöker man hitta en lämplig metod för mätning av dimensionen på varma rör och sedan verksanpassa metoden och återkoppla mätdata för att styra valningsprocessen. Projektet ligger inom teknikområde 34.
Struktur och fasstabilitet hos stål
(JK 41010)
Inom utveckling av nya stålsorter kommer i framtiden kommer så kallade första-princip modeller, alltså modeller av stålet på atomär nivå, att spela en allt viktigare roll. Sådana modeller kan sedan bilda basen för en modellering på grövre nivå eller för multiskalmodellering som syftar till design av nya stål och stålteknologier direkt i datorn. Inom projektet utvecklas modeller på atomär nivå för de viktigaste bulkfaserna hos stål, såväl som för deras ytor, korngränser, också innefattande mellanfasgränser, med speciellt beaktande av duplexa stål. Projektet ligger inom teknikområde 41.
Oförstörande bestämning av mikrostruktur, härddjup och inre spänningar
(JK 44030)
Bestämning av mikrostruktur, härddjup och mekaniska egenskaper har hittills alltid inneburit förstörande provtagning. Detta innebär att producerade detaljer blir kasserade och ett kostsamt och tidsödande arbete måste utföras. Flera metoder för att på ett oförstörande sätt mäta olika materialparametrar har på senare tid presenterats. Genom att kombinera olika undersökningsmetoder så bör mätfelen kunna minimeras. Inom projektet utvärderar man olika tekniker för oförstörande provning, enskilt och i kombination. Målet är, förutom att optimering av mätparametrarna för respektive metod, också att presentera den kombination av metoder som ger bästa möjliga mätutfall.
Projektet ligger inom teknikområde 44.
Modellering av oplanhet vid härdning, riktning och klippning ("ModFlat")
(JK 31057)
Vid tillverkning av plåt och band vill man naturligtvis uppnå så hög planhet som möjligt. Planheten påverkas dock i flera operationer t ex under härdning. Inom projektet ska effekten av olika operationer och processparametrar (t ex ojämn kylning) på plåten/bandets egenskaper undersökas via modellering och försök. Detta ska resultera i konkreta anvisningar vid härdning, riktning och klippning för maximera planheten.
Projektet ligger inom teknikområde 31.
Materialuppträdande i kallbearbetningsoperationer ("COLDMAT")
(JK 41011)
Simulering av hur stålet beter sig vid olika formningsoperationer t.ex. bockning och tråddragning blir allt viktigare inom industrin. Men resultatet från en simulering beror resultatet starkt på kvalitén hos den materialmodell som används. Traditionellt används empiriska modeller som har liten eller ingen koppling till materialets uppbyggnad vilket gör att noggrannheten brister när förhållandena inte är de samma som de testförhållanden som används för att ta fram modellen. Inom projektet ska man försöka ta fram modeller som är baserade på fysikaliska beskrivningar av materialet vilket gör att modellerna ska kunna simulera stålets beteende över stora töjnings- och töjningshastighetsintervall.
Projektet ligger inom teknikområde 41.
Industrinära utveckling av termodynamiska databaser, "Legeringsutveckling"
(JK 41012)
Ett viktigt verktyg för utveckling av legerade stål är förutsägelser av fasjämvikter med hjälp av datorberäkningar. För många kommersiella stål finns bra programvara och tillförlitliga databaser för denna typ av beräkningar. För att fungera som ett tillförlitligt verktyg för legeringsutveckling behövs utveckling av information, och validering av resultat, inom temperatur och sammansättningsområden som inte tidigare har undersökts. Projektet kommer att ta fram ny experimentell information, och integrera den med befintliga databaser genom termodynamisk modellering. Projektet kommer att drivas i samarbete mellan Swerea KIMAB, KTH och industri och blir ett viktigt bidrag för att tillgodose den långsiktiga kompetensutvecklingen inom området.
Projektet ligger inom teknikområde 41.
Valsning vid höga töjningshastigheter och höga temperaturer
(JK 32077)
Vid varmvalsning av tråd begränsas produktionstalen för vissa stålsorter av slutvalsningshastigheten då en hög hastighet medför en temperaturhöjning vilket kan ge upphov till smältning. Då uppstår ett oönskat produktionsbortfall och kostnader för utbytesförluster. Syftet med projektet är att föreslå processtekniska förbättringar utgående från befintlig grundutrustning så att produktionen/valsningshastigheten kan ökas med bibehållen kvalitet. För ökad förståelse och möjlighet till processoptimering behövs avancerad modellering av hela deformationsförloppet vilket lämpligen utförs med FE-simuleringar. För att kunna simulera valsning vid höga hastigheter med nödvändig noggrannhet fordras relevanta materialdata vilka saknas i nuläget. Därför kommer provning vid höga hastigheter att utföras i specialbyggda apparater för dynamiska förhållanden.
Projektet ligger inom teknikområde 32.
Miljövänligt smart korrosionsskydd för stål baserat på ledande polymerer, "Smart Korrosionsskydd för stål"
(JK 41013)
Projektet syftar till att utveckla en alternativ form av korrosionsskydd för stål baserad på s.k. ledande polymerer. Hela konceptet är relativt nytt och behöver för sitt genomförande en samlad tvärvetenskaplig insats där ytkemi, korrosionslära och polymerteknologi integreras i en koordinerad satsning. Beläggningen är kromatfri, självreparerande, reagerar smart på omgivningen och kan appliceras i ett enda steg, varigenom flera miljöfördelar uppnås. Slutmålet är att kunna producera en ytbehandling för stål i industriell skala som klarar gängse korrosionstester i kloridbelastad vätskemiljö.
Projektet ligger inom teknikområde 41.
