Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Investigation of Hot Ductility Gradients in Duplex Stainless Steel in the Beginning of the Continuous Casting Proces
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Materials Science and Engineering.
2014 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 40 credits / 60 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

The steel quality is deteriorated at a continuous casting start. Therefore, material from the first cast slab is cut off and re-melted in the melt shop. If too little is discarded, the inferior quality in the retained length can cause defects like edge cracks during subsequent hot rolling. This means that manufacturing resources are wasted on processing inferior material which has to be re-melted anyways at a later stage. On the other hand, if an excessive length of the first slab is re-melted, good material is wasted. In either case, optimizing the length of the start-scrap material is both economically and environmentally beneficial. Edge cracks are more common in the beginning of the first slab, even though a part is cut off. It is likely that the edge cracks arise due to reduced hot ductility in the first cast material. The purpose of this project is to optimize where the cut should be made in order to achieve the best yield. The hot ductility was investigated by performing hot tensile- and bending tests.

The hot tensile tests indicate high hot ductility for the investigated specimens. The area reduction, which is correlated to the hot ductility, is above 70 % for all the investigated specimens. When considering the average area reduction while neglecting possible differences between the heats, the specimens from one meter tend to have a lower hot ductility compared to the other specimens. However, the differences are small. No difference can be seen between edge and middle specimens when only looking at the tensile tests. The bending tests did not crack without notches, even though the maximum load and a test temperature of 750 °C was used. That strongly indicates high hot ductility as well. By using notches, the bending tests cracked and it was shown that edge specimens and specimens from one meter cracked the most. No edge cracks were found, after hot rolling, on the first cast slabs from the investigated heats.

Abstract [sv]

Vid en stränggjutstart är kvalitén på första slaben sämre. På grund av detta så skärs en bit, av det först gjutna slabet av och smälts om i stålverket. Om för lite material kapas av kan det leda till defekter, såsom kantbrakor, under den efterföljande varmvalsningen. Detta innebär att resurser används i onödan för att tillverka material av otillräcklig kvalitet som sedan ändå måste smältas om i ett senare steg. Skärs istället för mycket material bort så smälts prima material om i onödan. Att optimera startskrotlängden är följaktligen positivt både för miljön och rent ekonomiskt. Under varmvalsningen kan defekten kantbrakor, det vill säga sprickor vid kanterna, uppstå. Trots att en bit av det första gjutna slabet skärs av, så är det första slabet fortfarande mest utsatt för kantbrakor. Detta tros bero på nedsatt varmduktilitet i det första gjutna materialet. Syftet med detta projekt är att optimera längden på startskrotet för att spara så mycket användbart material som möjligt. Varmduktiliteten undersöktes genom drag- och bockprovning.

Dragproven indikerar hög varmduktilitet för de undersökta proven. Areakontraktionen, som är ett mått på varmduktiliteten, är över 70 % för alla undersökta prov. Medelareakontraktionen, när man bortser från eventuella skillnader mellan chargerna, visar att prov från en meter generellt har något lägre varmduktilitet än de övriga proven. Det är endast små skillnader som uppfattas. Ingen skillnad kan ses mellan kant- och mittenprov när man enbart tittar på dragprovsresultaten. Bockproven sprack inte trots att maximal last användes och att testtemperaturen var 750 °C. Detta tyder också på hög varmduktilitet. Genom att skapa anvisningar kunde man få bockproven att spricka och det visade sig att kantprov och prov från en meter sprack mest. Inga kantbrakor hade uppstått på de första gjutna slabsen under varmvalsningen av försökschargerna.

Place, publisher, year, edition, pages
2014.
Keyword [en]
Continuous casting, start-cast, hot rolling, hot ductility, duplex stainless steel, edge cracks
National Category
Other Materials Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-160892OAI: oai:DiVA.org:kth-160892DiVA: diva2:792075
External cooperation
Outokumpu Stainless, Avesta
Educational program
Master of Science - Materials Science and Engineering
Supervisors
Examiners
Available from: 2015-03-03 Created: 2015-03-03 Last updated: 2015-03-03Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(4501 kB)