Aktuella projekt, TO 32
Aktuella projekt inom Jernkontorets teknikområde 32, Stång och profil.
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 stålets sammansättning.
Inom projektet försöker man hitta nya effektiva processvägar för tillverkning av höghållfasta mikrolegerade stål genom modifiering av sammansättningen och optimering av processparametrarna under varmbearbetning. Ett antal speciellt utvecklade höghållfasta stål med modifierad sammansättning gjuts och varmvalsas. Proverna får sedan i laboratorium genomgå kontrollerade termomekaniska processer varpå sammansättning och processparametrarnas effekt på de mekaniska egenskaperna och svetsbarheten studeras. Laboratoriestudierna kompletteras med termodynamiska beräkningar.
Projektet finansieras av VINNOVA och industrin och ingår i Stålforskningsprogrammet 2007-2012.
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. För att öka verktygslådans användbarhet för olika bearbetningsprocesser krävs bland annat en modell för generaliserad plan deformation. För att få ett kraftfullt verktyg för simulering av olika valsnings och smidningsgeometrier, fortsätter också ett pågående arbete med att få modeller för dislokation och rekristallisation tillgängliga för modellering . De i verktygslådan implementerade modellerna kommer att appliceras på fyra utvalda processer och utvärderas mot mikrostrukturdata som tas fram vid industriella fullskaleförsök.
Projektet finansieras av VINNOVA och industrin och ingår i Stålforskningsprogrammet 2007-2012.
Energieffektivare driftstrategi för valsning av avancerade stålprofiler
(JK 32074)
Hos producenterna av långa stålprodukter som stång och tråd värms och valsas olika stålsorter med olika dimensioner. Med dagens arbetssätt innebär detta att värmningsugnens temperatur måste höjas och sänkas och den komplicerade logistiken gör att material ibland måste omvärmas eller kasserats på grund av att det svalnat för mycket mellan värmning och valsning. Dessutom gör den avancerade valsningen med flera på varandra följande spår och stick att valsslitaget i vissa punkter blir stort vilket innebär kostsamma driftstopp för valsbyte.
I detta projekt söker man minska energiförbrukningen vid värmning och valsning av långa produkter genom att förbättra värmningsprocessen och optimera kalibreringen av spår och stickscheman. Potentiellt kan detta minska energiförbrukningen med 56 GWh/år. Projektet tittar framför allt på olika strategier för att minska energiförbrukningen vid värmning och valsning av långa produkter; i syfte att hålla värmningsugnens temperatur konstant studeras om påvärmning med induktionsugn för de materialkampanjer som har högre måltemperatur är praktiskt användbart. På samma sätt genomförs experiment och simuleringar med varmhållningshuv för att undvika att materialet svalnar för mycket mellan värmning och valsning. En programvara för att optimera spår och stickscheman tas också fram.
Genom en förenkling av en tredimensionell modell för beräkning av deformationsgrad, återhämtning, temperaturer och framför allt den lokala belastningen och förslitningen på spåret vill man ge förutsättningar för att minska valsslitaget. Förenklingen sker genom att den tredimensionella modellen ersätts med ett flertal tvådimensionella modeller kan beräkningstiderna kraftigt reduceras.
Projektet finansieras av Energimyndigheten och industrin och ingår i Energiforskningsprogrammet 2007-2010.
Läs mer: Tvåsidig artikel om projektet, 2009-10-03 (pdf)
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 som kan ge upphov till smältning. Då uppstår ett oönskat produktionsbortfall och kostnader för utbytesförluster. Syftet med projektet är att föreslå processtekniska förbättringar utifrån 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 töjningshastigheter att utföras i specialbyggda apparater för dynamiska förhållanden.
Projektet finansieras av VINNOVA och industrin och ingår i Stålforskningsprogrammet 2007-2012.
