Ultralujien terästen hitsausmetallurgia

Samankaltaiset tiedostot
LUJIEN TERÄSTEN HITSAUSMETALLURGIA

Lapin alueen yritysten uudet teräsmateriaalit Raimo Ruoppa

Faasimuutokset ja lämpökäsittelyt

Lujat termomekaanisesti valssatut teräkset

B.3 Terästen hitsattavuus

Keskinopea jäähtyminen: A => Bainiitti

Kaivosteollisuuden C-Mn terästen hitsaus. Marko Lehtinen sr. welding specialist Knowledge Service Center

Luento 5 Hiiliteräkset

Terästen lämpökäsittelyn perusteita

Kon Teräkset Viikkoharjoitus 2. Timo Kiesi Koneenrakennuksen materiaalitekniikan tutkimusryhmä Koneenrakennustekniikan laitos

Raex kulutusterästen hitsaus ja terminen leikkaus

Binäärinen tasapaino, ei täyttä liukoisuutta

Ferriittisten ruostumattomien terästen hitsattavuus ja hitsialueen muovattavuus

Ultralujien kuumavalssattujen rakenneterästen hitsattavuus - kirjallisuustutkimus

Fe - Nb - C ja hienoraeteräkset

SEOSAINEIDEN VAIKUTUKSET TERÄSTEN HITSATTAVUUTEEN. MIKRORAKENTEEN MUUTOKSET HITSAUSLIITOKSESSA.

Jalosauma Tutkimus ferriittisten ruostumattomien terästen käytettävyydestä: hitsattavuus DIGIPOLIS SEMINAARI

Tasalujat hitsauslangat ultralujille teräksille

HITSAUSVIRTALÄHTEEN OHJAUS LÄMMÖNTUONNIN JA JATKUVAN JÄÄHTYMISEN S-KÄYRÄN PERUSTEELLA

Kon Teräkset Viikkoharjoitus 1. Timo Kiesi Koneenrakennuksen materiaalitekniikan tutkimusryhmä Koneenrakennustekniikka

Lujat teräkset seminaari Lujien terästen hitsauksen tutkimus Steelpoliksessa

LAPPEENRANNAN TEKNILLINEN YLIOPISTO Teknillinen tiedekunta Konetekniikan koulutusohjelma

Rauta-hiili tasapainopiirros

Luento 2 Martensiitti- ja bainiittireaktio

Valunhankintakoulutus Pirjo Virtanen Metso Lokomo Steels Oy. Teräsvalujen raaka-ainestandardit

Kon Teräkset Harjoituskierros 7. Timo Kiesi Koneenrakennuksen materiaalitekniikan tutkimusryhmä Koneenrakennustekniikka

Raerajalujittuminen LPK / Oulun yliopisto

ULTRALUJIEN TERÄSTEN KÄYTETTÄVYYS HITSATUISSA RAKENTEISSA USABILITY OF ULTRA HIGH STRENGTH STEELS IN WELDED STRUCTURES

Deformaatio. Kiteen teoreettinen lujuus: Todelliset lujuudet lähempänä. σ E/8. σ E/1000

TERÄSTEN STANDARDINMUKAISET SEOSAINEPITOISUUDET JA NIIDEN VAIHTELUIDEN VAIKUTUS HITSATTAVUUTEEN

SUOJAKAASUN VAIKUTUS FERRIITTISEN RUOSTUMATTOMAN TERÄKSEN LASERHITSIN OMINAISUUKSIIN

Luento 4 Karkenevuus ja pääseminen. Kon Teräkset DI Timo Kiesi Koneenrakennuksen materiaalitekniikka Aalto-yliopisto

Luento 1 Rauta-hiili tasapainopiirros Austeniitin hajaantuminen perliittimekanismilla

Ferriittiset ruostumattomat teräkset ja niiden hitsaus. May 12,

Lujien terästen mahdollisuudet ja tekniikka

TERÄSVALUJEN HITSAUS: CASE 25CrMo4 THE WELDING OF STEEL CASTINGS: CASE 25CrMo4

Ferriittisten ruostumattomien terästen hitsauksessa syntyvien mikrorakenteiden vaikutus lämpövyöhykkeen mekaanisiin ominaisuuksiin

Valurauta ja valuteräs

Metallurgian perusteita

Luento 2. Kon Teräkset DI Timo Kiesi Koneenrakennuksen materiaalitekniikka Aalto-yliopisto

Kon Teräkset Harjoituskierros 6.

Ovakon terästen hitsaus

RR- ja RD-paalut Hitsien esilämmitys ja jäähdytysajat

HITSAUS HARDOX. Hitsaus Hardox

Robottihitsaus ja lujat

Lujat ja erikoislujat termomekaanisesti valssatut hienoraeteräkset

Ruostumattomat teräkset luento SHY Oulun paikallisosaston 50 v. juhlaseminaarissa

Metallien plastinen deformaatio on dislokaatioiden liikettä

Seostamattomien ja niukkaseosteisten terästen hitsaus

TERÄKSEN KÄYTTÄYTYMINEN ÄÄRIOLOSUHTEISSA.

Kimmo Keltamäki Austeniittiset lisäaineet kulutusterästen hitsaukseen. Kirjallisuusselvitys

KEMI-TORNION AMMATTIKORKEAKOULU TEKNIIKAN KOULUTUSYKSIKKÖ

HITSAUS. YLEISTIETOA KUUMAVALSSATUT TERÄSLEVYT JA -KELAT

RUOSTUMATTOMAT TERÄKSET

Chem-C2400 Luento 3: Faasidiagrammit Ville Jokinen

Korjaushitsauskäsikirja

Ultralujien terästen käyttö ja konepajaprosessit

LASER-, HYBRIDI- JA KAARIHITSAUSMENETELMIEN VERTAILU ESIMERKKITUOTTEENAVULLA

Teräspaalujen jatkaminen hitsaamalla Laatuvaatimukset ja työn toteutus

Dislokaatiot - pikauusinta

Sulametallurgia (Secondary steelmaking)

Esitiedot. Luento 6. Esitiedot

LUJAT TERÄSVALUT JA NIIDEN HITSAUS

KONETEKNIIKAN KOULUTUSOHJELMA HITSIN MUUTOSVYÖHYKE CASE: MARTENSIITTINEN RUOSTUMATON TERÄS. Pentti Kaikkonen KANDIDAATINTYÖ 2016

Rauno Toppila. Kirjallisuusselvitys. Ferriittiset ruostumattomat teräkset

Kulutusta kestävät teräkset

C.2 Muut perusaineet kuin seostamaton teräs

Teräkset Kon kurssi Tekn. tri Kari Blomster LÄMPÖKÄSITTELY KARKAISUT Karkaisu ja päästö

Jälkikäsittelyt. Tuotantohitsaus. ValuAtlas Hiekkavalimon valimoprosessi - Seija Meskanen, Tuula Höök

LAPPEENRANNAN TEKNILLINEN YLIOPISTO LUT School of Energy Systems LUT Kone BK10A0402 Kandidaatintyö

Terästen lämpökäsittelyt

Hitsattu rakenne vikojen vaikutus lujuuteen ja elinikään

I. Lämpökäsittely. I.1 Miksi? Pekka Niemi - Tampereen ammattiopisto. Valukappaleita lämpökäsitellään seuraavista syistä:

Esipuhe. Helsingissä heinäkuussa 2004 Lämpökäsittelyn toimialaryhmä Teknologiateollisuus ry

Luento 3. Kon Teräkset DI Timo Kiesi Koneenrakennuksen materiaalitekniikka Aalto-yliopisto

HUOM. Kirjan taulukoissa on käytetty suomalaisesta käytännöstä poiketen pistettä erottamaan kokonais- ja desimaaliosaa toisistaan.

UDDEHOLM UNIMAX 1 (5) Yleistä. Käyttökohteet. Mekaaniset ominaisuudet. Ominaisuudet. Fysikaaliset ominaisuudet

Tina-vismutti juotosmetallin binäärinen seos Tekijä: Lassi Vuorela Yhteystiedot:

LAPPEENRANNAN TEKNILLINEN YLIOPISTO Teknillinen tiedekunta Konetekniikan koulutusohjelma. Heidi Koskiniemi

UDDEHOLM ORVAR SUPREME 1 (6) Yleistä. Käyttökohteet. Työkalun suorituskykyä parantavat ominaisuudet

Metallit

BK20A0500 Hitsausmetallurgia (5 op) 2014

Tärkeitä tasapainopisteitä

Puikkojen oikea valinta

Mak Sovellettu materiaalitiede

Professori Antti Salminen

Seppo Saarela

B.1 Johdatus teräkseen

Korkeiden lämpötilojen teräkset

TYÖVÄLINETERÄSTEN HITSAUS. käyttösovellusopas kylmätyöstö

Metallivaahtolujitteiset ballistiset suojausmateriaalit, osa III Tilanne Mikko Nieminen ja Tuomo Tiainen

AWS A5.20/A5.20M : E70T-9C-H8 / E70T-9M-H8 EN 758 : T 46 0 R C 3 H10 / T 46 0 R M 3 H10

Koska tämä on vuoden 2005 ensimmäinen

Mak Materiaalitieteen perusteet

Olli Vähäkainu

Faasialueiden nimeäminen/tunnistaminen (eutek1sessa) tasapainopiirroksessa yleises1

Kon Harjoitus 8: Ruostumattomat teräkset. Timo Kiesi Koneenrakennuksen materiaalitekniikka Aalto-yliopisto

WELDING INSTRUCTION SVETSINSTRUKTION SCHWEISSANLEITUNG HITSAUS OPETUSTA ИНСТРУКЦИЯ ПО СВАРКЕ.

Metallit

CHEM-C2400 MATERIAALIT SIDOKSESTA RAKENTEESEEN (5 op) Laskuharjoitus 1

Transkriptio:

1 Ultralujien terästen hitsausmetallurgia CASR-Steelpolis -seminaari Oulun yliopisto 16.5.2012 Jouko Leinonen

Nostureita. (Rautaruukki) 2

Puutavarapankko. (Rautaruukki) 3

4 Teräksen olomuodot (faasit), faasimuutokset - Ferriitti: lähes hiiletön rauta (liuenneena Si, Mn,..) - Perliitti: ferriitti + rautakarbidi (Fe 3 C) - lamellinen - Bainiitti: ferriitti + erittäin hienojakoista karbidia (Fe 3 C) - Martensiitti: karkaistua rakennetta, hiili atomeina - Austeniitti: teräs osittain tai kokonaan kun T 720 C - Jäännösausteniitti: sitä voi jäädä jäähtymisessä - Huom! Usein rakenne on kahden tai useamman faasin seos

Ferriittirakenne (Lindroos, Sulonen, Veistinen) 5

Karkealamellista perliittiä (ferriitti +Fe 3 C) (Lindroos, Sulonen, Veistinen) 6

Matalahiilisen teräksen(c 0.25%) ferriittis-perliittinen rakenne (Lindroos, Sulonen, Veistinen) 7

Bainiittirakenne (huom. erittäin suuri suurennus) 8

Martensiitti 9

10 Hitsauslämmön aiheuttamia muutoksia: - Ferriitti, perliitti, bainiitti ja/tai martensiitti muuttuvat austeniitiksi kun lämpötila nousee 720...910 C:een - Teräksen jäähtyessä austeniitti muuttuu takaisin joksikin/joiksikin ym. faaseista. - Jos jäähtymisessä syntyy kovaa martensiittia, se voi aiheuttaa vetyhalkeiluvaaran - Rakeenkasvua perusaineessa lähellä sularajaa, jossa korkea lämpötila (1100...1500 C) - iskusitkeys alas - Luja perusaine pehmenee (= lujuus heikkenee) sularajan lähistöllä

11 Teräksen faasit ja faasimuutokset CCT-diagrammi (jatkuva jäähtyminen).

Hitsin vyöhykkeet. HAZ eli muutosvyöhyke. 12

Mikrorakenne (a) peruslevyssä ja (b...e) eri kohdissa HAZ-vyöhykettä (R. Laitinen) 13

Lujat rakenne- ja kulutusteräkset 14 Eroavuuksia verrattuna tavanomaisiin teräksiin - Taipumus vety/kylmähalkeiluun - Hitsialueen huomattava pehmeneminen - Jälkilämpökäsittely voi heikentää lujuutta - Paksut materiaalit voivat vaatia korotettua työlämpötilaa

15 Yleisiä suuntaviivoja - Modernien lujien rakenneterästen (bainiitti, martensiitti) hitsattavuus yleensä hyvä - Hyvä hitsattavuus erityisesti kun C 0.12 - Jos HAZ:ssa martensiittia, se ei ole yleensä erityisen kovaa ( 400 HV) - Taipumus vety/kylmähalkeiluun HAZ:ssa melko vähäinen - Kulutusteräkset; hiilipitoisuus yleensä korkeampi - Martensiittinen teräs on erittäin kova - Vety/kylmähalkeilu mahdollinen - Korotettu työlämpötila erityisesti paksummilla materiaaleilla

16 Yleisiä suuntaviivoja... - Hitsaus kuten tavanomaisilla teräksillä - Annettuja erityisohjeita täytyy noudattaa o työlämpötila, hitsausaineet, hitsausenergia o Puhdas ja kuiva hitsattava pinta (vety!) o Hitsausaineiden säilytys, käyttö, kuivaus

17 Vety/kylmähalkeilu - Voi esiintyä hitsimetallissa tai HAZ:ssa kun o Kova ja hauras (martensiittinen) mikrorakenne o vetyä o Suuria jännityksiä - Taipumusta voidaan vähentää o Kuiva ja puhdas hitsattava alue o Vähemmän kosteutta (vetyä) lisäaineessa o Korkeampi työlämpötila o Matalampihiilinen teräs - Työlämpötila riippuu o Teräksen koostumuksesta (hiiliekvivalentti CE) o Levyn paksuudesta o Hitsimetallin vetypitoisuudesta o Hitsauksen lämmöntuonnista

Lujien rakenneterästen ja kulutusterästen hitsaus 18 Weldox (lujia rakenneteräksiä) ja Hardox (kulutusteräksiä) työlämpötilat. Tässä oletetaan että hitsimetallin vetypitoisuus on alle 5 ml/100g ja lämmöntuonti on noin 1.7 kj/mm.

19 Vetyhalkeilua hitsimetallissa (P. Nevasmaa) Chracteristic transverse weld metal hydrogen cracks recorded from the OK 75.75 weld metal in specimen U11 (U-Groove test, electrode: OK 75.75).

20 Hitsivyöhykkeen pehmeneminen - Lujia teräksiä voidaan valmistaa o Karkaisu ja päästö o Termonekaaninen käsittely Suorasammutus - Hitsausnergia voi pehmentää lujaa rakennetta - Pehmeneminen johtuu lämmön virtaamisesta perusaineeseen - Hitsausenergiaa on rajoitettava pehmenemisen estämiseksi - Usein lämmöntuonti on 1 to 2 kj/mm - Jäähtymisaika t 5/8 pitäisi olla 20-30 sekuntia

21 MAG-hitsaus matalalla lämmöntuonnilla Koehitsien kovuusprofiileja (Kumpulainen)