<p>Rapporten beskriver en undersökning rörande två olika typer av inre fel, centrumfel och ytnära fel, på valsar. Examensarbete för högskoleingenjörsexamen i maskinteknik (22.5p) vid Instutitionen för ingenjörsvetenskap, fysik och matematik, Karlstad Universitet. Utfört på uppdrag av Scana Steel Björneborg AB.</p><p>Scana Björneborg är en av Europas ledande producenter av tunga friformsmidda detaljer och har eget stålverk, egen smedja, värmebehandlingsanläggning och maskinpark. På Scana Björneborg gjuts göt av järnskrot, varpå de smids, värmebehandlas och maskinbearbetas till valsar. Efter maskinbearbetning kontrolleras valsarna med ultraljud för att hitta eventuella inre fel. Specifikationerna från kund för hur stora indikationer får vara är strama och stora kostnader uppstår i samband med reklamationer, kassationer, omarbeten och förseningar. Felen har blivit alltmer frekventa och Scana Björneborg har satt samman två projektgrupper för att få försöka få bukt på dem. Examensarbetet skall understödja båda dessa grupper och genom undersökningen skapa underlag för vidare beslut. Undersökningen delades in i tre olika moment:</p><p>* Statistik och information som kunde användas för att hitta eventuella samband och orsaker till de olika feltyperna samlades i en databas.</p><p>* Den samlade statistiken och informationen organiserades, förenklades och analyserades sedan med hjälp av programmet SIMCA, ett program gjort för multivariata analyser av stora datamängder. Eventuella samband granskades och analyserades därefter manuellt för att väga och gallra resultatet .</p><p>* Sex ytnära fel i tre olika detaljer öppnades upp för kartläggning av vilken typ av defekter det rörde sig om, och en metallografisk undersökning i ljus- och svepelektronmikroskop och analys av defekternas sammansättning gjordes.</p><p>SIMCA-analys av insamlad statistik med avseende på centrumfel och vidare granskning och analys av dess resultat antyder att hög smidesvikt, hög Vanadinhalt, stukning, hög nedsmidningsgrad och smidestid per ton i den följden är viktiga faktorer vid uppkomsten av centrumfel, och att en viss samverkan finns mellan dem.</p><p>SIMCA-analys av insamlad statistik med avseende på ytnära fel och vidare granskning och analys av dess resultat antyder att ett samband mellan valda parametrar och uppkomsten av ytnära fel inte går att hitta. Metoden bedöms olämplig för vidare undersökning av ytnära fel.</p><p>Den metallografiska undersökningen av öppnade ytnära defekter visade att samtliga sex defekter liknade varandra till utseende och sammansättning. Vanligaste beståndsdelarna i dessa inneslutningar var Aluminium tillsammans med förhöjda halter av Kol och Syre. Dessa ämnen är alla naturliga i stålet och därför bedöms inte de ytnära felen vara utifrån kommande.</p> / <p>The report describes an investigation concerning two types of internal defects, axis-centered defects and near-surface defects, in rolls. Thesis for bachelor’s degree in mechanical engineering (22.5p), at the institution for engineering, physics and mathematics, Karlstad University. Ordered by Scana Steel Björneborg AB.</p><p>Scana Steel Björneborg AB is one of Europe’s leading producers of heavy free-form forgings and has its own steel plant, forge, heating treatment facility and machine park. Scana Steel Björneborg AB casts ingots from iron scrap. The ingots are then forged, heat treated and machined into rolls. After the machining the rolls are tested with ultrasonic testing equipment to look for indications of internal defects. The specifications on how big the indications are allowed to be from the client are rigid and large costs come up because of reclamations, discarding, reworking and delays. The defects have become increasingly more frequent and Scana Steel Björneborg AB has put together two groups to try and get control over the problem. The thesis is meant to support the two groups by investigating the internal defects, and to create a platform to take further decisions from. The investigation was made up of three parts:</p><p>* Statistics and information that could be used to find connections and cause of the internal defects was gathered in a data base.</p><p>* The gathered statistics and information was organized, simplified and analyzed with SIMCA, a computer software made for multivariate analyzing of large amounts of information. The results of the SIMCA-simulation were then checked further manually to weigh and lay down the fairness of the results.</p><p>* Six near-surface defects in three parts were opened up to map the types of defects and a metallographic examination in optical microscope, scanning electron microscope and spectrometer analysis of the defects’ composition was made.</p><p>The SIMCA analysis of gathered statistics concerning axis-centered defects and later manual analysis of the results showed that high forging weight, high Vanadium content, high degree of forging and low forging-time per tonne all relate to the creation of axis-centered defects, and that some interaction is present between them.</p><p>The SIMCA analysis concerning near-surface defects showed that the chosen parameters do not relate with the creation of near-surface defects. The method is deemed unsuitable for further investigations.</p><p>The metallographic examination of the six near-surface defects showed that all six defects resemble each other in appearance and composition. The most common elements in these inclusions are Aluminum and heightened contents of Carbon and Oxygen. These elements are all naturally occurring elements in the steel and because of this the inclusions are not thought to be exogenous.</p>

Rapporten beskriver en undersökning rörande två olika typer av inre fel, centrumfel och ytnära fel, på valsar. Examensarbete för högskoleingenjörsexamen i maskinteknik (22.5p) vid Instutitionen för ingenjörsvetenskap, fysik och matematik, Karlstad Universitet. Utfört på uppdrag av Scana Steel Björneborg AB. Scana Björneborg är en av Europas ledande producenter av tunga friformsmidda detaljer och har eget stålverk, egen smedja, värmebehandlingsanläggning och maskinpark. På Scana Björneborg gjuts göt av järnskrot, varpå de smids, värmebehandlas och maskinbearbetas till valsar. Efter maskinbearbetning kontrolleras valsarna med ultraljud för att hitta eventuella inre fel. Specifikationerna från kund för hur stora indikationer får vara är strama och stora kostnader uppstår i samband med reklamationer, kassationer, omarbeten och förseningar. Felen har blivit alltmer frekventa och Scana Björneborg har satt samman två projektgrupper för att få försöka få bukt på dem. Examensarbetet skall understödja båda dessa grupper och genom undersökningen skapa underlag för vidare beslut. Undersökningen delades in i tre olika moment: * Statistik och information som kunde användas för att hitta eventuella samband och orsaker till de olika feltyperna samlades i en databas. * Den samlade statistiken och informationen organiserades, förenklades och analyserades sedan med hjälp av programmet SIMCA, ett program gjort för multivariata analyser av stora datamängder. Eventuella samband granskades och analyserades därefter manuellt för att väga och gallra resultatet . * Sex ytnära fel i tre olika detaljer öppnades upp för kartläggning av vilken typ av defekter det rörde sig om, och en metallografisk undersökning i ljus- och svepelektronmikroskop och analys av defekternas sammansättning gjordes. SIMCA-analys av insamlad statistik med avseende på centrumfel och vidare granskning och analys av dess resultat antyder att hög smidesvikt, hög Vanadinhalt, stukning, hög nedsmidningsgrad och smidestid per ton i den följden är viktiga faktorer vid uppkomsten av centrumfel, och att en viss samverkan finns mellan dem. SIMCA-analys av insamlad statistik med avseende på ytnära fel och vidare granskning och analys av dess resultat antyder att ett samband mellan valda parametrar och uppkomsten av ytnära fel inte går att hitta. Metoden bedöms olämplig för vidare undersökning av ytnära fel. Den metallografiska undersökningen av öppnade ytnära defekter visade att samtliga sex defekter liknade varandra till utseende och sammansättning. Vanligaste beståndsdelarna i dessa inneslutningar var Aluminium tillsammans med förhöjda halter av Kol och Syre. Dessa ämnen är alla naturliga i stålet och därför bedöms inte de ytnära felen vara utifrån kommande. / The report describes an investigation concerning two types of internal defects, axis-centered defects and near-surface defects, in rolls. Thesis for bachelor’s degree in mechanical engineering (22.5p), at the institution for engineering, physics and mathematics, Karlstad University. Ordered by Scana Steel Björneborg AB. Scana Steel Björneborg AB is one of Europe’s leading producers of heavy free-form forgings and has its own steel plant, forge, heating treatment facility and machine park. Scana Steel Björneborg AB casts ingots from iron scrap. The ingots are then forged, heat treated and machined into rolls. After the machining the rolls are tested with ultrasonic testing equipment to look for indications of internal defects. The specifications on how big the indications are allowed to be from the client are rigid and large costs come up because of reclamations, discarding, reworking and delays. The defects have become increasingly more frequent and Scana Steel Björneborg AB has put together two groups to try and get control over the problem. The thesis is meant to support the two groups by investigating the internal defects, and to create a platform to take further decisions from. The investigation was made up of three parts: * Statistics and information that could be used to find connections and cause of the internal defects was gathered in a data base. * The gathered statistics and information was organized, simplified and analyzed with SIMCA, a computer software made for multivariate analyzing of large amounts of information. The results of the SIMCA-simulation were then checked further manually to weigh and lay down the fairness of the results. * Six near-surface defects in three parts were opened up to map the types of defects and a metallographic examination in optical microscope, scanning electron microscope and spectrometer analysis of the defects’ composition was made. The SIMCA analysis of gathered statistics concerning axis-centered defects and later manual analysis of the results showed that high forging weight, high Vanadium content, high degree of forging and low forging-time per tonne all relate to the creation of axis-centered defects, and that some interaction is present between them. The SIMCA analysis concerning near-surface defects showed that the chosen parameters do not relate with the creation of near-surface defects. The method is deemed unsuitable for further investigations. The metallographic examination of the six near-surface defects showed that all six defects resemble each other in appearance and composition. The most common elements in these inclusions are Aluminum and heightened contents of Carbon and Oxygen. These elements are all naturally occurring elements in the steel and because of this the inclusions are not thought to be exogenous.