Termo-mekanisk formning av nickel-baserade superlegeringar (TherMechPro)

Research Project, 2017 – 2022

Höga temperaturer och mekaniska laster i flygmotorns varma delar kräver användandet av avancerade metalliska material. Dessa material är väldigt komplexa, vilket gör dom både dyra och svåra att hantera i tillverkningsprocesser. Problem i tillverkningen leder till stora kostnader för avvikelser, samt oönskade variationer i materialegenskaper. Projektets syfte är att utveckla en förståelse för kopplingarna mellan process, mikrostruktur och egenskaper, med målet att bidra till minskade kostnader och ökad precision vid tillverkning av flygmotorkomponenter.

Genom att öka förståelsen för hur tillverkningsprocesserna påverkar materials struktur, och hur strukturen i sin tur bestämmer egenskaperna, kan förbättrade processer som ger optimerade egenskaper utvecklas. Projektet förväntas därigenom leda till färre tillverkningsrelaterade avvikelser, mer konsistenta materialegenskaper, samt en ökad förmåga hos företaget att kravställa och samverka med underleverantörer. På så sätt kommer resultaten att komma till direkt nytta på höga TRL-nivåer inom företaget.

Projektet genomförs som ett doktorandprojekt i samarbete mellan GKN Aerospace, Chalmers tekniska högskola och Högskolan Väst. Genom systematiska studier av effekten av olika smidesparametrar och efterföljande värmebehandlingar på materialets struktur och egenskaper kommer kritiska samband och parametrar att identifieras och beskrivas av modeller. Studierna görs genom en kombination av simulerade smidesprover, mekanisk provning, avancerad mikroskopi och mikroanalys, in-situ experiment med synkrotronljus-spridning samt materialmodellering.