Koldiffusionens inverkan på utmattnings-hållfastheten hos varmvalsade sexkantsstänger;The influence of carbon diffusion on the fatigue strength of hot rolled hexagonal rods

Helstångsborr och konstång kallas bergborrverktyg, som tillverkas av sexkantiga stänger med inre hål för ledning av spolvatten. Dessa spolhål är klädda med ferritiskt rostfritt stål. Innan valsning borras ett centrerat hål i stålämnet som ska valsas. I det borrade hålet appliceras ett rör av ferritiskt rostfritt stål och i det röret skjuts en manganstålskärna in. Efter valsning dras kärnan ut och ett spolhål med invändigt foder av rostfritt stål bildas. Under uppvärmningen och valsningen av stålämnet sker normalt en koldiffusion från manganstålskärnan till det rostfria fodret. Fodrets syfte är att skydda spolhålets yta mot erosion och korrosion.Syftet med arbetet var att hitta en metod som garanterar uppkolning av det invändiga fodret, samt att utreda vad uppkolningen betyder för den mekaniska hållfastheten i stängerna. Ett laboratorieförsök visade att det var bra, med avseende på uppkolning, att blanda stearat i kärnbestrykningsmedlet. Kärnbestrykningsmedlet penslas på manganstålskärnan innan den förs in i stålämnet som ska valsas, dess syfte är att minska friktionen vid kärnutdragningen efter valsning.Ett försök utfördes i valsverket med stearat i kärnbestrykningsmedlet. En grundlig undersökning utfördes på två hetor som valsats med stearat-bestrykningsmedel, samt på en traditionellt tillverkad heta för att ha som referens. Hetorna kapades till provstänger om 1,5 m, totalt undersöktes 55 st.Utvärderingen av verksförsöket visade att stängernas kvalitet blir tillräckligt bra om ingenting oförutsett händer i produktionen, oavsett om koltillskott är tillsatt i bestrykningsmedlet eller inte. Arbetet gav inte en garanterande metod, men visade att stängerna normalt håller hög kvalitet.

Evolution of artificial defects during shape rolling

Very often defects are present in rolled products. For wire rods, defects are very deleterious since the wire rods are generally used directly in various applications. For this reason, the market nowadays requires wire rods to be completely defect-free. Any wire with defects must be rejected as scrap which is very costly for the production mill. Thus, it is very important to study the formation and evolution of defects during wire rod rolling in order to better understand and minimize the problem, at the same time improving quality of the wire rods and reducing production costs. The present work is focused on the evolution of artificial defects during rolling. Longitudinal surface defects are studied during shape rolling of an AISI M2 high speed steel and a longitudinal central inner defect is studied in an AISI 304L austenitic stainless steel during ultra-high-speed wire rod rolling. Experimental studies are carried out by rolling short rods prepared with arteficial defects. The evolution of the defects is characterised and compared to numerical analyses. The comparison shows that surface defects generally reduce quicker in the experiments than predicted by the simulations whereas a good agreement is generally obtained for the central defect.