Superstål och forskningstjänster

av Ragnhild Artimo Forum 1988-10, sida 06-07, 02.06.1988

Taggar: Personer: Hannu Martikainen Teman: forskning

RAUMO-Repolas

Text: Ragnhild Artim kunskapssatsning: SUPERSTÅL OCH FORSKNINGSTJANSTER

Djuphavsstål och arktiskt stål med oöverträffade egenskaper är et kunskapsområde där RaumaRepola har världsrenommé bland en liten men celeber skara krävande användare. Bolagets materialtekniska laboratorium i Tammerfors har tagit fram nya unika stål och marknadsför forskningstjänste hemma och internationellt.

den billiga blå mappar i hyllan oc stoppar det vid en mapp med en handtextad etikett på ryggen: ”Vaculok Steels”. Han öppnar den, bläddrar igenom transparenter och maskinskrivna rapport sammandrag. Verket är föga glamoröst.

— Det här är värt fem miljoner, säger han, medveten om den dramatiska poängen. — Det är sammanfattningen av hela vårt forskningsarbete kring specialstål för bla djuphavstillämpningar, av vilka den bäst kända är det sovjetiska forskningsfartygsprojektet MIR.

(För mer information om det, se Forum nr 1/88)

Tekn dr Martikainen är forskningschef vid Rauma-Repolas enhet Lokorno stålverk och ledare för det materialtekniska laboratoriet, som invigdes i februari med konceptet att aktivare marknadsföra konsult- och forskningstjänster. Laboratoriet har existerat seda 30-talet, men fått en centralare roll i och med de senaste årens uppmärksammade högteknologiprojekt.

DS och OS nyckelområden Dagen före intervjun har Rauma-Repola rott i hamn ett high tech-projekt för norska Statoil: — Affären gäller ett sk knutgjutstycke | | annu Martikainen för fingret över ra Y-stycke — av vårt specialstål OS 400 Vaculok för en krävande rörförgrening för en oljeutvinningsenhet. Eller de facto två — de gjuts samtidigt och under identiska förhållanden, och det ena exemplaret dissekreras för analys. Värdet av beställningen är en affärshemlighet, säger Martikainen. Lokomos spjutspetsområden idag är DSoch OS-stål: förkortningarna betyder deep sea respektive offshore, och för sistnämnd — Egna forskningsresurser är en viktig konkurrensfaktor för ett högteknologiföretag, säger Hannu Martikainen, forskningschef vid Lokomo stålverk, och ledare för materialtekniska laboratoriet. På bilden demonstrerar Martikainen en sk utmattningsstav av extra grov kaliber för testning av OS-stål.

Den gjutna manskapskulan för den sovjetiska forskningsutbåten är 40 mm tjock och har diametern 2,1 m. Materialet är maragingstålet Marlok DS.

gäller specialiseringen understruket dessutom arktiska tillämpningar.

— Med ce lägre oljepriserna har oljeutvinningsbolagens kostnadstryck markant ökat, och det submarina underhållsarbetet — kontroll och översyn av riggarnas undervattensdelar — är en oehörd kostnadspost som man försöker pressa ner. En framkomlig väg är att få i bruk nya material som kräver ett minium underhåll och är långlivade. Det är för oss en mycket lockande nisch där utvecklingen bara har kommit igång, och där det verkligen inte är någon trängsel…

Martikainen berättar att det utöver Rauma-Repola egentligen bara är England och Japan som tills vidare lyckats utveckla stål för denna krävande specialsektor. Och Lokomo stålverk leder utvecklingen med stål på upp till 690 MPa (megapascal, värde för sträckgränsklasser) mot japanska och engelska stålleverantörers ca 300 MPa.

Lokomos OS-stålprogram, som startades 1985, har haft som målsättning att ta fram stålslag med hög hållfasthet och seghet, som lämpar sig för gjutning och är svetsbara, och också kan användas för arktiska tilllämpningar. Utgångspunkt har varit offshorespecifikationer fastslagna av Det norske Veritas och Lloyd’s. ”Arktisk” betyder att stålet ska bibehålla sina egenskaper | termperaturer ner till —40”C. Testprogrammet för typgodkännande av OS-340, 05-540 och 05-690 Vaculok har genomföris och dessa stål är alltså marknadsfärdiga.

Gijutstycken av OS-340 har levererats redan ett par år, 1986 skedde första ‘O5-590-leveranser — konstruktioner för en sovjetisk jack-up-rigg för Barents hav — och gjuten av OS-690 levereras i år till bl a nordiska beställare.

— Förutom arktiska specialtillämpningar för offshoresektorn har OS-stålen genom sina egenskaper många tillämpningsmöjligheter t ex som material för verktyg, maskiner, svetskonstruktioner och järnvägschassin, säger Martikainen.

Superstål för supersäkerhet I samband med den uppmärksammade leveransen av djuphavsutbåtarna MIR 1 och 2 till Sovjetunionen kring årsskiftet höll Rauma-Repola en klart anspråkslös profil då det gällde den materialtekniska innovationen, specialstålet som skall vara dykarnas “livförsäkring” i kulan de vistas i under operationer på upp till 6 km djup. Detta stål, Marlok DS, är av sk maragingtyp. Manskapskulan är världsunik | ett avseende: det är första gången en sådan konstruktion gjutits — hittills har liknande konstruktioner för sådana ändamål formats, för att gjuttekniken som stått till buds har vari 10/1988 FORUN kvalitativt otillförlitlig. Tidskriften Konepajamies och Metallindustrins Centralförbund valde detta gjutarbete till etta i tävlingen om bästa gjutstycke. Kulans diameter är 2,1 m och väggtjockleken endast 40 mm.

Maragingstålslagen utvecklades redan på 60-talet I USA och är nickel-kobolt-molybden-blandningar med järnbas plus aluminium och titan — krom, kol, mangan och kisel som ingår i konventionella stål är här “föroreningar”. Maragingstålen har sträckgränser på 1600…2 000 MPa. Lokomos tillverkningsteknologi baserar sig på en VODC-vakuumkonverter — som Lokomo var först i hela världen med att ta i bruk för produktion.

— Vakuumkonvertern har utvecklats i Förbundsrepubliken Tyskland och förkortningen VODC betyder Vacuum Oxygen DeCarburization Converter, säger Martikainen. — Metoden innebär att stålet först upphettas i en ljusbågsugn och sedan hälls över i konvertern, som rymmer 25 ton. Konvertern tillsluts och luften pumpas ut och argon in underifrån. Med syretillförsel ”förbränns” föroreningarna i stålblandningen och alla gaser förflyktigas i slutbehandlingen i sk djupvakuum — vid en temperatur kring 1 500?C. Populariserat kan man säga att resultatet är världens renaste stål.

Marlok DS 1650, med arbetsnamnet NCM, har minimisträckgränsen 1650 MPa och brottgränsen 1750 MPa, vilket betyder att en centimetertjock stång “håller” vikten av tio taxibilar med passagerare.

Utöver OS- och DS-stålen är ett av Rauma-Repolas centrala materialprojekt utvecklandet av duplexstål med förbättrade egenskaper.

— Lokomo stålverks tekniska chef Heinrich Kreutz von Scheele kringgick i tiden det gällande tyska världspatentet på rostfritt stål genom att utveckla ett stål med duplexmikrostruktur och med mer krom och mindre nickel än det tyska patentet — och med, som det visade sig, bättre egenskaper. Duplexstål har under många år varit “bortglömt”, men moderna miljökrav för bla skogsindustrin, processindustrin och kraftverk har aktualiserat rostfritt stål som material för t ex slutna system. VI håller nu på att utveckla stål som skall möjliggöra nya krävande lösningar på dessa sektorer — material för ventiler, pumpar etc. Dessa projekt är inte ännu på slutrakan.

Forskningstjänster och -samarbete

Rauma-Repolas materialtekniska laboratorium vid Lokomo stålverk i Tammerfors har en bemanning på tolv, varav fem metallurger. Laboratoriet fungerar som stålverkets forsknings- och produktutvecklingsenhet och dessutom som hela koncernens metallurgiska forskningscentral.

Laboratoriet består av ett metallaboratorium för materialteknisk provningsverksamhet; ett kemiskt laboratorium som bl a utför

FÖRUN, 10/1988

Materialtekniska Iaboratoriet vid Lokomo stålverk tillhandahäller också forskningstjänster åt utomstående, Bildserien visar SEManalys (Scanning Electronic Microscope: I h makrobild av den skadade skruvens brottyta, nedan analysbild av initieringspunkten. På bilden kan urskiljas den bearbetade ytan av gängan, utmattningsbraottet och den spröda brottytan.

kemisk analys; ett korrosionslaboratorium för testning av materialens raktioner i olika förhållanden; samt en konsultenhet. Den tekniska utrustningen är anpassad för krävande forskningsarbete. Bland nyanskaffningarna den närmaste tiden kan nämnas en sk potentiostat — en ”mätapparat” med vilken metallers grad av ädelhet kan mätas.

— Idag är det inte de tekniska resurserna, utan de andliga resurserna som är hög’eknologiska företags problem, säger tekn dr Martikainen,. — Svårigheten är att hitta kunnigt, begåvat folk med rätt utbildning Hjärnor är den stora bristvaran. Rauma-Repola behöver materialtekniska laboratoriets forskningskapacitet periodvis för egna forsknings- och utvecklingsprojekt.

— Med tanke på flexibilitet och snabb service är det viktigt för företag med hög’eknologisk inriktning att ha egna forskarresurser. Offentliga forskningsinstitutioner ’enderar att trots kunnande och god utrustning vara byråkratiska och långsamma. Det är inte bara Rauma-Repola som satsat på egen forskning — t ex Outokumpu, Rautaruukki och Ovako Steel har också egna enheter.

Den kapacitet som Rauma-Repola inte själv behöver marknadsförs till utomstående kunder.

— Praxisen har redan i åratal varit att vi tillhandahållit forsknings- och provningstjänster år utomstående, men nu kommer v aktivt att marknadsföra vår extrakapacitet, säger Martikainen. — Vi köper också forskningstjänster, främst från Norge och England, och deltar i internationella forskningsprojekt — informationsgången på detta område är effektiv, och en större öppenhet har ersatt tidigare års vissa hemlighetsmakeri kring forskningsresultat. Samarbete är dagens mocell.

Ett exempel på detta och på den intensifierade internationaliseringen är att Finland varit ett av de första europeiska länder där ASM (American Society for Metals) grundat en nationell byrå. e

Laboratoriemästare Olavi Ahlstedt utför sträckgränsprov med en elektrohydraultisk testapparat för kartläggande av materialets mekaniska egenskaper.