12 • OHUTLEVY 2025 www.ohutlevy.com Ruostumattomien terästen pääryhmät Austeniittiset ruostumattomat teräkset on eniten käytetty ruostumattomien terästen ryhmä ja niitä voidaan pitää ruostumattomina yleisteräksinä. Kemialliselta koostumukseltaan austeniittiset teräkset sisältävät vähintään 17 % kromia ja 7 % nikkeliä. Nikkeliseostus muuttaa teräksen kiderakenteen austeniittiseksi, jolloin mm. teräksen ferromagneettisuus häviää. Austeniittisille teräksille on tyypillistä pieni myötölujuus sekä suuri murtolujuus ja –venymä. Käytännössä murtovenymä on noin kaksinkertainen hiiliterästen murtovenymään verrattuna. Suuri murtovenymä johtuu austeniittisten terästen voimakkaasta muokkauslujittumisesta ja varsinkin 18/8-tyyppisillä teräksillä tapahtuvasta työstökarkenemisesta. Ferriittisten ruostumattomien terästen kiderakenne on raudan ferriitti, ja niiden fysikaaliset sekä mekaaniset ominaisuudet lukuun ottamatta parantunutta korroosionkestävyyttä ovat lähellä hiiliteräksiä. Austeniittis-ferriittiset teräkset, joita kutsutaan kahden eri kiderakenteen vuoksi duplex-teräksiksi ovat yleisesti käytössä öljynjalostuksessa, kemian- ja paperiteollisuudessa sekä laivanrakennuksessa. Duplex-terästen myötölujuudet (Rp0,2) ovat luokkaa 450…500 N/mm2. Duplex-terästen hyvä sitkeys ja hitsattavuus yhdessä korroosionkestävyyden kanssa mahdollistaa painonsäästön rakennekäytössä. Duplex-terästen kestävyys jännityskorroosiota vastaan kloridipitoisissa olosuhteissa on usein austeniittisia teräksiä parempi. Muovattavuus Muiden tekijöiden ollessa oikein valittuja muovauksessa saavutettavan muodonmuutoksen määrää aineen muovattavuus. Muovattavuus on eri muodonmuutostiloissa ja muovausoperaatioissa erilainen. Teräksen ominaisuuksista muovattavuutta kuvaavat lähinnä myötölujuus, murtolujuus, sitkeys ja muokkauslujittumisen vaikutus em. ominaisuuksiin. Lisäksi vaikuttaa teräksen taipumus paksuussuuntaiseen ohentumiseen pituussuunnassa vaikuttavan venytyksen aikana (r-arvo eli normaalianisotropia). Levyn taivutus ja särmääminen Muokkauslujittumisen takia austeniittisten ruostumattomien terästen taivuttamisessa tarvitaan enemmän voimaa kuin vastaavan paksuisten hiiliterästen taivuttamisessa; austeniittisilla vaaditaan noin 60 % suurempi voima hiiliteräkseen verrattuna. Ruostumattomien terästen taivuttaminen vaatii enemmän konekapasiteettia. Nyrkkisääntönä voidaan sanoa, että kapasiteetti pienenee 2/3:aan verrattuna hiiliterästen taivutuskapasiteettiin taivutettaessa ruostumattomia teräksiä. Suoraviivainen taivuttaminen Levyn taivuttaminen voi tapahtua joko suoraviivaisena taivutuksena tai pitkin ympyräkaarta (kaulusten ja putkiyhteiden teko). Taivutusta kuvaavia geometrisiä muuttujia ovat taivutussäde r (taivekohdan sisäpuolella), taivutuskulma a ja taipeen pituus B (kuva 1). Ruostumattomien terästen muovattavuus KUVA 1. Levyn suoraviivainen taivutus. Taivutus eroaa muista muokkausmenetelmistä siten, että jännityksen ja muodonmuutosten jakautuminen poikkileikkauksen eri kohtiin on varsin epätasaista. Kappaleen sisäpinnalla on puristusjännitys ja ulkopinnalla vetojännitys. Puristusjännitys sisäpinnalla aikaansaa aineen tyssäytymisen ja poikkileikkaus muuttuu trapetsoidin muotoon (kuva 2). Neutraalikerros, jossa ei esiinny pitkittäistä muodonmuutosta, ei todellisuudessa sijaitse keskitasolla, vaan poikkileikkausmuodonmuutoksen takia lähempänä taipeen sisäpintaa. KUVA 2. Poikkileikkaus taivutetusta levystä. Ulkopinnassa olevasta vetojännityksestä johtuen seuraa taipeen pituuden kasvu. Taivekohdan pituuden kasvaessa tapahtuu samanaikaisesti myös levynpaksuuden oheneminen. Pituuden kasvu lisääntyy taivutussäteen pienetessä. Taipeen pituussuuntainen venyminen määrää suurimman muodonmuutoksen taivutuksessa. Pituussuuntainen venyminen on suurimmillaan levyn keskivaiheilla taipeen ulkopinnalla. Pituussuuntainen venyminen määrää myös murtumisen alkamisen taivutuksessa. Leveillä kappaleilla alapuolen pituussuuntainen tyssääntyminen saa aikaan levenemistä taitteen sisäpuolella. Leveät kappaleet pyrkivät
RkJQdWJsaXNoZXIy MjU0MzgwNw==