Niobi-, molybdeeni- ja booriseostuksen vaikutus ultralujien terästen mekaanisiin ominaisuuksiin ja mikrorakenteeseen.
Väitöstilaisuuden tiedot
Väitöstilaisuuden päivämäärä ja aika
Väitöstilaisuuden paikka
Linnanmaa, Sali IT116
Väitöksen aihe
Niobi-, molybdeeni- ja booriseostuksen vaikutus ultralujien terästen mekaanisiin ominaisuuksiin ja mikrorakenteeseen.
Väittelijä
Diplomi-insinööri Jaakko Hannula
Tiedekunta ja yksikkö
Oulun yliopiston tutkijakoulu, Teknillinen tiedekunta, Materiaali- ja konetekniikan tutkimusyksikkö
Oppiaine
Materiaalitekniikka
Vastaväittäjä
Professori Hardy Mohrbacher, Leuvenin katolinen yliopisto
Toinen vastaväittäjä
Professori Pasi Peura, Tampereen yliopisto
Kustos
Professori Jukka Kömi, Oulun yliopisto
Ultralujista teräksistä yhä parempia mikroseostuksen avulla.
Viimeisen kymmenen vuoden aikana ultralujien terästen kysyntä on kasvanut maailmalla merkittävästi. Tiukentuneet ympäristökriteerit sekä yhä vaativammat käyttökohteet ovat nopeuttaneet lujien terästen kehitystyötä sekä parantaneet näiden terästen ominaisuuksia. Kiinnostuksen kohteeksi tutkimuksessa on noussut varsinkin suorasammutustekniikalla valmistetut ultralujat teräkset.
Suosittuja käyttökohteita ultralujille teräksille ovat muun muassa nosturien puomit, kuljetuslaitteistot, raskaat työkoneet ja metsätyökoneet. Monessa näistä kohteista korvaamalla perinteinen matalalujuuksinen teräs ultralujalla teräksellä saadaan huomattava painonsäästö itse laitteistossa samalla vähentäen polttoaineen kulutusta, sekä lisäten muun muassa käytettävän hyötykuorman määrää.
Suorasammutettujen terästen kemiallinen koostumus yhdessä valmistuspraktiikan kanssa vaikuttavat olennaisesti syntyvän teräksen ominaisuuksiin. Erilaisten mikroseosaineiden käyttö on lisääntynyt varsinkin vaativimpien käyttökohteiden teräksissä. Näillä seosaineilla voidaan oikein käytettynä parantaa selvästi teräksen mekaanisia ominaisuuksia. Väitöstyön aiheena onkin mikroseosaineiden vaikutus suorasammutettujen ultralujien terästen mikrorakenteeseen ja mekaanisiin ominaisuuksiin.
Tämän työn tarkoituksena on lisätä ymmärrystä tiettyjen mikroseosaineiden, kuten niobin, molybdeenin ja boorin, käyttäytymisestä ultralujien terästen seosaineena, ja miten niiden käyttö vaikuttaa teräksen ominaisuuksiin varsinkin suorasammutustekniikalla valmistettuna.
Väitöstyön tulokset osoittivat, että mikroseostuksella voidaan vaikuttaa teräksen faasimuutoksiin, mikrorakenteisiin ja mekaanisiin ominaisuuksiin. Oikea mikroseostus yhdistettynä oikeaan valmistusprosessiin voi parantaa teräksen mekaanisia ominaisuuksia, mutta ilman hyvin suunniteltua valmistusprosessia, voivat mikroseostuksen hyödyt jäädä saamatta. Etenkin teräksen päästökäsittelyssä mikroseostuksella on merkittävä rooli riittävän lujuuden aikaansaamisessa. Saadut tulokset auttavat ultralujien terästen koostumusten optimoinnissa ja uusien terästen kehitystyössä.
Suosittuja käyttökohteita ultralujille teräksille ovat muun muassa nosturien puomit, kuljetuslaitteistot, raskaat työkoneet ja metsätyökoneet. Monessa näistä kohteista korvaamalla perinteinen matalalujuuksinen teräs ultralujalla teräksellä saadaan huomattava painonsäästö itse laitteistossa samalla vähentäen polttoaineen kulutusta, sekä lisäten muun muassa käytettävän hyötykuorman määrää.
Suorasammutettujen terästen kemiallinen koostumus yhdessä valmistuspraktiikan kanssa vaikuttavat olennaisesti syntyvän teräksen ominaisuuksiin. Erilaisten mikroseosaineiden käyttö on lisääntynyt varsinkin vaativimpien käyttökohteiden teräksissä. Näillä seosaineilla voidaan oikein käytettynä parantaa selvästi teräksen mekaanisia ominaisuuksia. Väitöstyön aiheena onkin mikroseosaineiden vaikutus suorasammutettujen ultralujien terästen mikrorakenteeseen ja mekaanisiin ominaisuuksiin.
Tämän työn tarkoituksena on lisätä ymmärrystä tiettyjen mikroseosaineiden, kuten niobin, molybdeenin ja boorin, käyttäytymisestä ultralujien terästen seosaineena, ja miten niiden käyttö vaikuttaa teräksen ominaisuuksiin varsinkin suorasammutustekniikalla valmistettuna.
Väitöstyön tulokset osoittivat, että mikroseostuksella voidaan vaikuttaa teräksen faasimuutoksiin, mikrorakenteisiin ja mekaanisiin ominaisuuksiin. Oikea mikroseostus yhdistettynä oikeaan valmistusprosessiin voi parantaa teräksen mekaanisia ominaisuuksia, mutta ilman hyvin suunniteltua valmistusprosessia, voivat mikroseostuksen hyödyt jäädä saamatta. Etenkin teräksen päästökäsittelyssä mikroseostuksella on merkittävä rooli riittävän lujuuden aikaansaamisessa. Saadut tulokset auttavat ultralujien terästen koostumusten optimoinnissa ja uusien terästen kehitystyössä.
Viimeksi päivitetty: 1.3.2023