Materialteknologi

Studierna fokuserar på att karakterisera utmattningsbeteende genom att simulera realistiska materialtillstånd och belastningsförhållanden hos komponenter i drift samt deformationsbeteende i tillverkningsprocesser som värmebehandling, additiv tillverkning, formning och svetsning. Experimenten utförs i utmattningsprovningsriggar med termomekanisk (TMF) och axiell torsion, och mikrostrukturer karakteriseras med hjälp av mikroskopi, bildanalys, röntgendiffraktion och tomografi. Mekaniska egenskaper implementeras ofta i materialmodeller för beräkningsändamål. All forskning bidrar till att förbättra prestanda och konkurrenskraft för mer hållbara tekniker, som syftar till att minska förbrukningen av primära metaller och fossila bränslen.

Översikt över forskningsaktiviteter

• Flera forskningssatsningar på högtrycksgjutning av sekundära aluminiumlegeringar har inletts i olika samarbeten, till exempel SCALE-projektet som undersöker legeringsdesign för att möjliggöra ett mer cirkulärt flöde av metaller vid komponenttillverkning. LIVSVERK-projektet syftar till att öka livslängden på verktyg för högtrycksgjutning och vår roll är att utvärdera den termomekaniska utmattning som uppstår i verktygen på grund av termisk cykling.
  
  
• Tillförlitlig och hållbar drift av järnvägar är ett annat forskningsområde. För att förstå RCF-sprickbildning (rullkontaktutmattning) i det deformerade ytskiktet som bildas på järnvägshjul och räls krävs utveckling av innovativa testtekniker. Avancerad mikrostrukturell karakterisering, sprickmodellering och termomekanisk modellering utförs i samarbeten med internationella experter. Projekten stöds av flera industriella partners inom kompetenscentret för järnvägsmekanik CHARMEC och är kopplade till europeiska forskningsaktiviteter inom EU-projektet EUROPE'S RAIL.
  
  
• Högpresterande gasturbinmotorer kräver avancerad teknik för komponenttillverkning. Komplexa geometrier ger upphov till fleraxliga spänningstillstånd och termiska gradienter i drift. Avancerad mekanisk och mikrostrukturell karakterisering krävs för korrekt livslängdsprognos och konstruktion av sådana komponenter. BIFROST-projektet kommer att undersöka den biaxiella, termomekaniska utmattningshållfastheten hos både smidda och additivt tillverkade superlegeringar för användning i civila flygmotorer.