Varmisostatpressning av matarlöst stålgjutgods

Syfte och mål

Vid gjutning används matare för att kompensera för stelningskrympning och minimera porbildning. För stålgjutgods kan matarna medföra upp till 90 % extravikt. Genom att eliminera matare ökas utbytet och kostnaderna i gjuteriet skulle kunna reduceras avsevärt samtidigt som defekter som sugningar och porer ökar kraftigt. Inre porer och håligheter kan förslutas genom hetisostatiskt pressning (HIP)av gjutgodset. Syftet var att undersöka om HIP kan användas för att försluta de porer som fås vid matarlös gjutning och om merkostnaden för efterföljande HIP kan uppvägas av lägre tillverkningskostnader.

Resultat och förväntade effekter

Den tekniska utvärderingen visar som väntat att det bildas kraftiga inre porer vid matarlös gjutning. Dessa kan förslutas vid efterföljande HIP-behandling. För att få effekt av HIP krävs att de inre porerna inte har kontakt med ytan, vilket inte kunnat undvikas vid försöken. Detta skulle kunna lösas genom fortsatt gjutsimulering och processoptimering. Kostnadsberäkning gav jämförbar eller lägre kostnad för HIP-behandlat, matarlöst gjutgods jämfört med konventionellt tillverkat. Detta ger möjligheter till nya marknadsandelar förutsatt att de tekniska svårigheterna bemästras.

Upplägg och genomförande

Teknisk utvärdering har gjorts genom att gjutsimulera, designa och gjuta en rostfri stålkomponent utan matare och göra HIP-behandling av denna. Karakterisering av defekter och materialegenskaper gjordes före och efter HIP. Kostnaderna för material och tillverkning med och utan matare beräknades liksom kostnaden för HIP. Parallellt gjordes en bedömning av marknadspotential och möjligheterna att utöka marknadsandelen för gjutgods i konkurrens med andra tillverkningsmetoder, exempelvis smide.