Möjligheter till förbättrad valsekonomi

Den största enskilda verktygskostnaden för tillverkning av varmvalsade band är kostnaden för valsar. Valsarna slits under valsningsprocessen och måste med jämna mellanrum slipas för att tillfredställande produktegenskaper skall innehållas. Livslängden för en vals bestäms av dess belastning, geometri och materialegenskaper, när de inte uppfyller kravet på mått eller hållfasthet måste de skrotas och ersättas. Kostnaden för valsar liksom produktiviteten påverkas således av flera faktorer. Valsmaterial, tillverkningsteknik för valsar, valsslipmaskiner, mätmetoder liksom metoder att utnyttja valsarna utvecklas hela tiden. Syftet med examensarbetet är att identifiera kostnaderna associerade med valsar och ge förslag till hur dessa kan sänkas. Ett databasbaserat utvärderingsverktyg ska utvecklas för att effektivt utvärdera valskostnaden. Då två nya valstyper (2:a generationen semi IC till steckelverket och HSS till förparet) insätts i drift under perioden och deras prestanda ska utvärderas ur ett tekniskt och ett ekonomiskt perspektiv.

Hållfasthetsvariationer i bandände hos varmvalsade höghållfasta stål

Varmvalsade HSLA-stål (high strength low alloy) uppvisar normalt en lägre hållfasthet i sista änden av bandet. Denna s.k. ändeffekt har länge varit känd och flera undersökningar har genomförts för att utvärdera hur mycket de sistametrarna minskar i hållfasthet. Materialet som undersökts i detta examensarbete är Domex 700MC. DX 700MC är ett extra höghållfast kallformningsstål och dess typiska egenskaper är: • Utmärkt formbarhet i förhållande till sin höga hållfasthet. • God svetsbarhet • God slagseghet vid låg temperatur Materialet är varmvalsat och har en minsta sträckgräns längs valsriktningen på 700 MPa. Syfte och problemformulering är: • Bestämma ändeffektens utbredning med hjälp av hållfasthetsprovning • Litteraturstudie om materialmekanismer som inverkar på ändeffekten • Påverkan av värmebehandling • Inverkande tillverkningsfaktorer Examensarbetet är avgränsat till ett material med samma ämnesspecifikation, ÄS, vilket betyder att legeringshalterna i materialet är samma. Dessutom undersöks två olika tjocklekar av färdiga band.

Modell för att prediktera när tertiära glödskalsproblem uppstår

SSAB Tunnplåt har i Borlänge en produktionsanläggning innehållande varmvalsverk, kallvalsverk, normaliseringsanläggning, betsträckor, spaltsträckor, klippsträckor och ytbeläggningslinjer m.m. Genom hela varmvalsningsprocessen bildas oxid på den varma stålytan s.k. glödskal. Under pågående processer avlägsnas glödskalet för att ej påverka slutproduktens ytfinish och materialegenskaper. Fastän ytan spolas ren från glödskal före varje valsning händer det att det finns glödskalsproblem i form av grov yta på de färdiga banden. Anledningen till detta är att det hinner bildas glödskal i början av färdigverket efter att den sista glödskalsrensningen gjorts. Denna glödskalsbildning beror på en rad olika faktorer och troligen kombinationer av olika faktorer. En nyligen installerad ytsyningsanläggning detekterar återbildat (tertiärt) glödskal, detta presenteras som area fraktion av defekter per band. Detta mått används som resultat parameter när man med hjälp av ett verktyg för multivariatdataanalys analyserar ett stort antal valsningsparametrar som kan ha påverkan på det återbildade glödskalet. Analysen utförs med ett verktyg för multivariatdataanalys som heter Simca. Resultatet från analysen skall ses som ett hjälpmedel för att tala om inom vilka gränser valsverket skall köras för att undvika problemen med återbildat glödskal.

Analys av förvridning vid hålning av rör : Analysis of metal torsion in rotary piercing

Hålningsprocessen är det inledande bearbetningssteget vid varmvalsning av sömlösa rör. Det är en tvärvalsningsprocess i vilken ett cylindriskt ämne valsas mellan två dubbelkoniska val¬sar över en plugg. Valsarna är snedställda med en viss mat¬ningsvinkel, vilken ger upphov till en axiell drivkraft genom ver¬ket. Hela denna pro¬cess är roterande. Detta i kombination med bl.a. de koniska valsarna leder till en förvrid¬ning av röret, dvs. en tänkt rak linje på det ingå¬ende äm¬net övergår till en spiral efter genomförd valsning. Med föreliggande uppgift är målet att studera förvridningen genom teoretisk och experimen¬tell analys. Syftet med detta är dels att få fördjupad kunskap inom området och dels att ut¬veckla en modell för pre¬diktering av förvridningen.Det experimentella arbetet är utfört på ett stål av typ Ovako 280 (SS2142). Denna mjuka stål¬sort valdes i syfte att undvika värmebehandling innan provberedning. För att visuali¬sera för¬vridningen fräs¬tes ett rakt spår längs det ingående äm¬net och hål borrades mot symmetrilinjen. De praktiska undersökningarna utfördes direkt i den löpande produktionen. Genomförda beräkningar uppvisar en längsgående förvridningsvinkel som stämmer väl över¬ens med uppmätt värde. Detta är dock under antagandet att den tangentiella hastighetskoeffi¬cienten varierar linjärt utmed deformationszonen. För en mer utvecklad modell krävs en nog¬grannare analys av kontakten mellan vals/ämne eller en grundligt genomförd uppmätning av ämnets vinkelhastighet.

Modeling precipitation and its effect on recrystallization during hot strip rolling of niobium steels

Using a physically based model, the microstructural evolution of Nb microalloyed steels during rolling in SSAB Tunnplåt’s hot strip mill was modeled. The model describes the evolution of dislocation density, the creation and diffusion of vacancies, dynamic and static recovery through climb and glide, subgrain formation and growth, dynamic and static recrystallization and grain growth. Also, the model describes the dissolution and precipitation of particles. The impeding effect on grain growth and recrystallization due to solute drag and particles is accounted for. During hot strip rolling of Nb steels, Nb in solid solution retards recrystallization due to solute drag and at lower temperatures strain-induced precipitation of Nb(C,N) may occur which effectively retard recrystallization. The flow stress behavior during hot rolling was calculated where the mean flow stress values were calculated using both the model and measured mill data. The model showed that solute drag has an essential effect on recrystallization during hot rolling of Nb steels.