This work investigates the development in microstructure and mechanical properties of roll leveled martensitic high strength structural steel by examinations of roll leveled strip sample and by the employment of roll leveling simulations. The aim of the thesis work is to generate inputs towards finite element method simulations and is performed at a cut to length line utilizing a pre-leveler and a roll leveler at SSAB. Roll leveled strip sample is extracted from a halted roll leveler with 13 roller setup. Mechanical properties are examined on the macroscopic scale by tensile testing and with Instrumented indentation testing on the microscopic scale. Microstructure examinations are conducted with electron backscatter diffraction and roll leveling simulations are performed with a micro bending machine. Tensile testing indicates a noticeable reduction in yield strength from pre-leveled strip portions and a negligible reduction in yield strength from roll leveling on a macroscopic scale in comparison to virgin strip material. Hardness testing in the thickness direction shows decreasing hardness on a microscopic scale. Microstructural examinations reveal a typical texture effect that can be related to hot rolling effect which remains unaffected even after roll leveling. Constant grain size in the top and bottom layers but larger grain size in the mid layer, and a shift in crystallographic orientation on the cross section is revealed by inverse pole figures. Roll leveling simulations with the bending machine on virgin and pre-leveled samples shows the Bauschinger effect as a result of alternating bending tests. Euler angle maps on these bend samples reveal that a large number of grains rotate at a certain degree with the first bend and grains retaining and maintaining their prior orientations with consecutive bends. There is an approximately 1:1 ratio in Euler angle change found for tensile and compression deformation modes. Generation of dislocations during bending simulations is found to differ between tensile and compressive deformation modes. Hardness examination on post bending samples is seen to decrease as a result of the alternating bending process and is discussed to be related to grain relaxation. Several future studies can be possible from the findings of this work which is proposed and discussed as further work. / Detta arbete undersöker utvecklingen i mikrostruktur och mekaniska egenskaper hos rullriktat martensitiskt höghållfast konstruktionsstål genom undersökning av rullriktat bandprov och genom rullriktningsimulering. Syftet med arbetet är att generera input till materialmodeller för finita element-simuleringar och utförs vid formatsträcka 4 hos SSAB i Borlänge. I detta arbete undersöks oriktat, förriktat och riktat band. Ett rullriktat prov extraheras från ett stoppat riktverk med 13 valsar. Mekaniska egenskaper på makronivå undersöks genom dragprovning och på mikronivå med nano-hårdhetsprovning. Mikrostrukturen undersöks med EBSD och rullriktningsimulering utförs med mikrobockningsmaskin. Dragprovning indikerar en märkbar minskning i sträckgräns på förriktade band och försumbar minskning i sträckgränsen på riktade band. Nano-hårdhetsprovning i tvärsnittet visar minskande hårdhet i mikroskopisk skala mellan oriktade, förriktade och riktade band. Mikrostrukturundersökningar avslöjar en varmvalsningseffekt som förblir opåverkad av rullriktningsprocessen och inkluderar en konstant kornstorlek i topp- och bottenlager men större kornstorlek i mellanskiktet samt förskjutning ikristallografisk orientering i bandens tvärsnitt. Rullriktningsimulering med bockningsmaskin på oriktade och förriktade böjprover visar Bauschinger-effekt som ett resultat av alternerande böjning. Euler-vinkelkartor på dessa böjprover avslöjar att en stor andel korn roterar en viss vinkel samt att korn återfår sin ursprungliga vinkel under efterföljande böjningar. Det råder ett nära 1: 1-förhållande i Euler-vinklar för drag- och kompression under bockning medan mängden felorienteringar visar sig skilja sig mellan drag- och kompressionsdeformationslägen. Generering av dislokationer under rullriktningssimulering visar sig skilja mellan drag och kompressionsdeformationslägen. Hårdhet på simuleringsprover ses minska som ett resultat av kontinuerlig bockningsprocess och föreslås uppstå som följd av en avslappningseffekt i korn. Flera framtida studier är möjliga från dessa fynd vilket diskuteras och föreslås som ytterligare arbete.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:du-39202 |
| Date | January 2021 |
| Creators | Emanuelsson, Simon |
| Publisher | Högskolan Dalarna, Institutionen för information och teknik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0024 seconds