OHUTLEVY 2025 • 35 www.ohutlevy.com nuskokeen aikana. ISO 16630 -reiänlaajennuskokeen tulos, reiänlaajennussuhde (HER), ei yksittäisenä lukuarvona tarjoa informaatiota laajenevan reiän reunan paikallisista piirteistä. Optista venymämittausta (DIC) hyödynnetään nykyään useissa muovattavuustesteissä, mutta johtuen standardinmukaisen reiänlaajennuskokeen testigeometriasta, laadukkaan datan saavuttaminen on haasteellista eritysesti suurilla HER-arvoilla. Tämän takia tutkimuksissa päädyttiin hyödyntämään keskeytettyä reiänlaajennustestausta. Tutkimusmateriaaleina toimi kolme 3 mm ainepaksuuden 800 MPa:n murtolujuusluokan matalahiilistä terästä erilaisin mikrorakentein: kaksi ferriittistä terästä (PF ja QF) sekä yksi kompleksisen mikrorakenteen teräs (CP). Reiänlaajennustestausta varten materiaaleihin valmistettiin testireikiä sekä ISO 16630 mukaisella mekaanisella lävistyksellä että lankakipinätyöstöllä (W-EDM) selventämään leikkausreunan laadun vaikutusta. Reiänlaajennuskokeet suoritettiin ISO 16630 mukaisilla testijärjestelyillä, ja kokeita keskeytettiin eri vaiheissa laajennusta pysäyttämällä työkalun eteneminen. Keskeytyspisteihin kuuluivat mm. testin puoliväli, 20 % HER-arvo, sekä standardin mukainen lopetus särön edetessä läpi materiaalin paksuuden. Laitteiston instrumentointidata kerättiin myös analyysiä varten. Keskeytyksen jälkeen testikappaleille (kuva 1a) suoritettiin 3D-skannaus materiaalin paksuuden mittaamiseksi, ja laajennetun reunan ohenema määritettiin eri levysuunnissa suhteessa materiaalin valssaussuuntaan (kuva 1b). HER-arvon havaittiin kasvavan lineaarisesti kaikilla materiaaleilla laajenevan laipan muodostumisen alun jälkeen johtuen vastaavasta testigeometriasta. Materiaalista riippumatta W-EDM reunalla saavutettiin huomattavasti korkeampia HER-arvoja verrattuna lävistettyyn reiän reunaan. Mekaanisesti lävistetyillä testikappaleilla materiaalin läpi materiaalin paksuuden etenevän murtuman muodostumista ei havaittu voima – työkalun liike -datasta, kun taas W-EDM -testikappaleilla voiman putoaminen oli selkeää, ilmentäen nopeampaa murtumisprosessia. Kaikilla teräksillä reiän reunan oheneman havaittiin paikallistuvan materiaalin valssaus- ja poikittaissuuntiin, paikallistumisen ollessa huomattavampi W-EDM -kappaleilla johtuen suuremmista HER-arvoista. Kuvassa 1c on esitetty reunan maksimiohenema eri levysuunnissa ISO 16630 mukaisen kokeen jälkeen. Ferriittinen QF-materiaali saavutti korkeimmat HER-arvot sekä lävistetyllä että W-EDM reunalla. Kyseisellä teräksellä reunan oheneman paikallistumisen havaittiin olevan viivästyneempää johtuen matalammasta tasoanisotropiasta. Jatkotutkimuksissa testikappaleille tullaan tekemään tarkempia tarkasteluita eritoten leikkausreunojen ja murtopintojen osalta. Mikrorakenteen vaikutusta vaurion etenemisessä leikkausreunassa pyritään selvittämään eri muokkausasteisista laajennuskappaleista. Konferenssijulkaisut ja tulevat IDDRG-konferenssit Konferenssiesityksiin liittyvät artikkelit on julkaistu avoimessa MATEC Web of Conferences -julkaisusarjassa numerolla 408 (2025) [4], joten kaikilla kiinnostuneilla on mahdollisuus päästä tutustumaan tarkemmin esitysten aiheisiin. Tänä vuonna tarjottiin normaalin konferenssipaperin vaihtoehdoksi myös mahdollisuus lyhennettyyn ”technical note” -julkaisuun, joten osa verkkosivuilta löytyvien aiheiden julkaisuista on suppeampia. Ensi vuoden konferenssi IDDRG2026 järjestetään Intian Mumbaissa 31.5.–4.6.2026 IIT Bombayn yliopistokampuksella. Sitä seuraavat konferenssit tullaan järjestämään Euroopassa sekä Pohjois-Amerikassa perinteisen järjestyskierron mukaan. ■ Lähteet [1] ISO 16630:2017 Metallic materials — Sheet and strip — Hole expanding test [2] V. Kesti, L. Grifé, P. Plosila, D. Frómeta & A. Kaijalainen, The Relationship Between Fracture Toughness and Blanking Performance of 850MPa Hot-Rolled Steels, MATEC Web of Conferences, 408 (2025) 01034 [3] P. Plosila, R. Vierelä, P. Juntunen, V. Kesti, J. Kömi & A. Kaijalainen, An investigation on behaviour of 800 MPa grade hot-rolled steels in interrupted ISO 16630 hole expansion testing, MATEC Web of Conferences, 408 (2025) 01073 [4] https://www.matec-conferences.org/articles/matecconf/abs/2025/02/ contents/contents.html • ANTTI KAIJALAINEN, YLIOPISTOTUTKIJA, OULUN YLIOPISTO • PEKKA PLOSILA, VÄITÖSKIRJATUTKIJA, OULUN YLIOPISTO KUVA 1. a) Esimerkki reiänlaajennuskoenäytteestä ennen 3D-skannausta. b) Levysuunnat skannatussa näytteessä laajennetun reiän ympärillä. c) Suurin mekaanisesti lävistetyn reiän reunan ohenema eri levysuunnissa ISO 16630 -standardin mukaisen reiänlaajennuskokeen jälkeen, kyseisten kokeiden reiänlaajennussuhde (HER) on ilmoitettu.
RkJQdWJsaXNoZXIy MjU0MzgwNw==