Samenvatting

De klanten van Tata Steel stellen steeds hogere eisen aan het productenpakket dat zij afnemen. Het product moet voldoen aan de productspecificaties en moet van zeer consistente kwaliteit zijn. Poeder dat gebruikt wordt om het continu gietproces mogelijk te maken, kan in de vloeibare toestand opgesloten raken in het product. Deze insluitsels kunnen leiden tot klantenklachten wanneer de insluitsels zorgen voor defecten in de vorm van een streep op het oppervlak of een breuk bij sterk (koud) deformeren. Om de klanten beter te kunnen bedienen is er een onderzoek gestart naar de invloed warmwals proces op deze insluitsels.

Tot dusver heeft dit onderzoek plaatsgevonden in het laboratorium. Middels dit afstudeerproject is er een verkennend onderzoek uitgevoerd naar het testen onder industriële omstandigheden. De vertaalslag naar de fabriek wordt gemaakt aan de hand van de volgende onderzoeksvraag: Wat is het deformatie gedrag van macro-insluitsels tijdens warmwalsen onder industriële omstandigheden en komt dit overeen met de laboratorium resultaten? Om de resultaten van de walsproef goed te kunnen analyseren is er een literatuuronderzoek uitgevoerd. Aan de hand van dit onderzoek is inzicht verkregen in de insluitsels, het productieproces. Ook is tijdens dit literatuuronderzoek een beeld verkregen van het effect van walssnelheid en temperatuur op het de plak.

In een ondersteunend onderzoek heeft er een optimalisatie slag plaatsgevonden bij het maken van insluitsels en de maximaal te verkrijgen dichtheid als gevolg van persen. Daarnaast bracht het opschalen van de proefstukken ook enkele uitdagingen met zich mee. Denk hierbij aan het niet kunnen lossen van proefstukken na persen, het strak krijgen van het referentierooster en scheuren in sinter product.

Het hoofdonderzoek is uitgevoerd door cilinders die voorzien zijn van een referentierooster in te bouwen in een plak en deze plak vervolgens te walsen. Deze cilinders zijn opgebouwd uit geperste lagen staalpoeder. Het gehele proefstuk wordt vervolgens gesinterd. Het referentierooster bestaat uit een aantal lagen staal met om en om een laag waar molybdeen aan toegevoegd is. Dit referentierooster wordt gebruikt om de deformatie die veroorzaakt wordt door het walsen zichtbaar te maken.

In eerste instantie was er een proef voorbereid waarbij de plak drie keer gewalst zou worden wat een diktereductie van ongeveer 20% had moeten opleveren. Echter is door een planningsfout van productie de plak als een normale plak door het productieproces gegaan. Dit heeft als resultaat dat de plak 98,9 % in dikte is gereduceerd.

De insluitsels zijn met behulp van röntgenonderzoek opgespoord in de plak. Vervolgens zijn er op diverse locaties dwarsdoorsnedes gemaakt die na het polijsten van het oppervlak zijn geanalyseerd onder een optische licht microscoop en een scanning electron microscope.

Doordat de dikte van de plak met 98,9 % gereduceerd is en als gevolg van twaalf walsstappen is de is de spreiding in dikte/lengte verhouding en dikte/breedte verhouding erg groot. Mede door het ontbreken van informatie over de individuele invloed van de voorgaande walsstappen is het niet mogelijk concrete uitspraken te doen over deze verhoudingen. Wel kan worden bevestigd dat er een overeenkomst is tussen laboratorium- en fabrieksproef. Hoe meer een insluitsel in het midden van de plakdikte zit des te minder het vervormt.

Een gedetailleerd versie van dit onderzoek is te lezen in het vervolg van deze scriptie.