Effects of Fabrication Processes on the Behavior of S960 Ultra High Strength Steel (UHSS)

Strenx® 960 MC is a direct quenched type of Ultra High Strength Steel (UHSS) with low carbon content. Although this material combines high strength and good ductility, it is highly sensitive towards fabrication processes. The presence of stress concentration due to structural discontinuity or notch will highlight the role of these fabrication effects on the deformation capacity of the material. Due to this, a series of tensile tests are done on both pure base material (BM) and when it has been subjected to Heat Input (HI) and Cold Forming (CF). The surface of the material was dressed by laser beam with a certain speed to study the effect of HI while the CF is done by bending the specimen to a certain angle prior to tensile test. The generated results illustrate the impact of these processes on the deformation capacity of the material, specially, when the material has HI experience due to welding or similar processes. In order to compare the results with those of numerical simulation, LS-DYNA explicit commercial package has been utilized. The generated results show an acceptable agreement between experimental and numerical simulation outcomes.

Kotona asuvien 70-vuotiaiden terveyden ja toimintakyvyn kehityssuunnat

Suomalainen väestö ikääntyy. Myös odotettavissa oleva elinikä pitenee. Sosiaali- ja terveyspalveluiden suunnittelemisen kannalta väestön ikääntymiseen liittyvä tärkeä kysymys on, miten terveys ja toimintakyky muuttuvat lisääntyneiden elinvuosien aikana ja uusien sukupolvien ikääntyessä. Tutkimuksen tarkoituksena oli vertailla 1920 ja 1940 syntyneiden kotona asuvien 70-vuotiaiden terveyttä ja toimintakykyä. Vertailun perusteella kuvailtiin kotona asuvien 70-vuotiaiden terveyden ja toimintakyvyn kehityssuuntia 20 vuoden aikana. Tutkimuksen aineisto on kerätty Turun vanhustutkimuksessa, jonka populaatio muodostui kaikista vuosina 1920 (n=1032) ja 1940 (n=960) syntyneistä kotona asuvista turkulaisista, kun he olivat 70-vuotiaita. Aineisto kerättiin kyselyllä, haastatteluilla ja vastaanottokäynneillä. Terveyden kehityssuuntia kuvattiin koetun terveyden, elintapojen (tupakointi, alkoholinkäyttö, BMI) ja toimintaa haittaavien oireiden kautta. Toimintakyvyn kehityssuuntia kuvattiin biopsykososiaalisesta näkökulmasta. Vuonna 1940 syntyneet 70-vuotiaat arvioivat koetun terveytensä ja toimintakykynsä paremmaksi kuin vuonna 1920 syntyneet, mutta vuonna 1920 syntyneillä oli terveellisemmät elintavat. Vuonna 1940 syntyneet käyttivät useammin alkoholia ja olivat useammin ylipainoisia verrattuna 1920 syntyneisiin. Vuonna 1920 syntyneissä raittiiden osuus oli 40 prosenttia, kun vuonna 1940 syntyneissä raittiiden osuus oli enää 17 prosenttia. Muutos oli suurempi naisten kohdalla. Naisten tupakointi oli lisääntynyt (10 %), mutta sen sijaan miehet olivat vähentäneet tupakointia (17 %). Kotona asuvien 70-vuotiaiden elintapojen negatiivinen kehityssuunta on huolestuttava, vaikka koetun terveyden ja toimintakyvyn kehityssuunnat olivat positiivisia. Tuloksien perusteella ikääntyneille suunnattujen palveluiden suunnittelussa tulisi ottaa paremmin huomioon terveellisiin elintapoihin tukeminen ja kokonaisuudessaan terveyden edistäminen. Jatkossa tarvitaan lisää tutkimusta siitä, muuttuvatko terveys ja toimintakyky vielä myöhemmällä iällä.

Ultralujan teräksen kaarijuotto

Tässä diplomityössä tutkitaan ultralujan rakenneteräksen kaarijuotolla valmistettujen liitosten väsymiskestävyyttä. Tutkittavat liitokset ovat kuormaa kantamattomia X-liitoksia. Tutkinnassa vertaillaan puhtaasti juottamalla valmistettua liitosta hitsauksen ja juoton kombinaatioliitokseen, jossa pohjapalkona toimivan hitsin rajaviivalle on juotettu lisäpalko. Kaarijuottoa esitellään yleisesti liittämismenetelmänä. Ultralujaa rakenneterästä esitellään yleisesti ja tarkastellaan sen metallurgista käyttäytymistä sekä juotettaessa, että hitsattaessa. Tutkimuksessa tehtiin kaikkiaan 21 väsytystestiä. Väsytystestit muodostuivat kolmesta eri koekappalesarjasta. Ensimmäisen ja toisen sarjan koekappaleet tehtiin juottamalla, eri lisäaineilla. 3. sarjassa pienat hitsattiin, jonka jälkeen hitsin rajaviivalle tehtiin juotto. Kappaleiden geometriat mitattiin ennen testejä, ja osasta kappaleista mitattiin jäännösjännitykset. Kappaleista otettiin hieitä, joista tehtiin kovuusmittaukset ja suoritettiin makro- ja mikrotason tarkastelua liitosprosessin lämmöntuonnin vaikutuksesta. Väsytyskokeiden perusteella kappaleille määritettiin nimelliset ja rakenteelliset väsymisluokat. Tuloksista piirrettiin S-N –käyrät. Liitoksista tehtiin FEA-mallit, joista määritettiin liitoksen rajaviivalle muodostuva jännitys ja 2. sarjan koekappaleiden laskennalliset kestoiät. 1. sarjan juotoksissa oli ongelmana juotoksen tarttuvuus teräksen pintaan. 2. sarjan koetulokset olivat kaikkein parhaita. 3. sarjan kombinaatioliitokset ylsivät kohtalaisiin väsymisluokkiin. 2. sarjan koetulosten perusteella kaarijuotossa on potentiaalia ultralujan rakenneteräksen liittämismenetelmänä. Jatkotutkimuksen tarve on kuitenkin laaja. Tämä työ osoitti, että kaarijuottaminen voi olla vaativa liittämisprosessi, sillä toimiakseen se vaatii varsin tarkat parametrit, ja lisäksi prosessi on melko herkkä olosuhdemuutoksille.