Stabiloitujen korkeakromisten ferriittisten ruostumattomien terästen kuumamuokkauksen aikaiset ilmiöt

Väitöstyössä tutkittiin kuinka kuumavalssauksen prosessiparametreja varioimalla voidaan vaikuttaa stabiloidun 21 prosenttia kromia sisältävän ferriittisen ruostumattoman teräksen mikrorakenteeseen ja tekstuuriin. Tulosten perusteella ehdotettiin kahta uutta kuuma- ja lämminvalssausreittiä, joilla parannetaan teräksen mikrorakennetta ja tekstuuria. Molemmat reitit perustuvat kuumavalssauslämpötilan laskemiseen lämminvalssausalueelle.

Ferriittisiä ruostumattomia teräksiä käytetään sovelluksissa, jotka vaativat hyvää muovattavuutta, erityisesti syvävedettävyyttä. Esimerkkejä sovelluskohteista ovat kodinkoneet, keittiötarvikkeet ja arkkitehtuuriset sovellukset. Ferriittisissä ruostumattomissa teräksissä voi kuitenkin syvävedon yhteydessä esiintyä erityistä pintavikaa, joka pilaa tuotteen ulkonäön. Vika johtuu teräksen tekstuurirakenteesta ja se periytyy jo valurakenteesta. Kuumavalssauksessa ja sitä seuraavassa hehkutuksessa epäedulliset tekstuurirakenteet voidaan kuitenkin rikkoa ja voidaan olettaa, että saavutettu edullinen tekstuurirakenne periytyy myös lopputuotteeseen, jolloin syvävedettävyys paranee ja pintavikojen muodostuminen vältetään.

Väitöstyössä perehdyttiin myös jännitys–venymä-käyrien mallintamiseen eri kromipitoisuuksilla sekä kuumamuokkauksen aikaisten metallurgisten ilmiöiden tunnistamiseen ja tutkimiseen. Staattista rekristallisaatiota pystyttiin voimistamaan muokkauksen jälkeisen hehkutuksen aikana laskemalla muokkauslämpötila 800 °C:een tai sen alle, jolloin rakeiden sisälle syntyi staattisen rekristallisaation ydintymistä nopeuttavia leikkausnauhoja. Edullinen tekstuurirakenne muodostui simuloidussa hehkutuksessa kuitenkin vasta, kun muokkauslämpötila oli 600 °C tai sitä alhaisempi.