SURFTERM - Termisk stabilitet av vita skikt avsedda som processinducerade funktionella ytor

Research Project, 2018 – 2019

Syfte och mål
Vita skikt som induceras vid hårdbearbetning kan betraktas som processinducerade funktionella ytor eftersom de kan ge förbättrad slitstyrka och producera tryckspänningar som kan öka komponentens utmattningsförmåga avsevärt. För att de ska ha industriell relevans som processinducerade funktionella beläggningar skulle de vita skikten behöva uthärda förhöjda temperaturer, eftersom de flesta tillämpningar skulle inducera dem. Termisk stabilitet är därför en grundläggande materialfråga för vita skikt och dess utvärdering är den främsta uppgiften i projektet.

Förväntade effekter och resultat
När vi kan bekräfta att mekaniskt inducerade vita skikt lämpar sig som processinducerade ytskikt trots deras nanokristallina mikrostruktur (tillräcklig termisk stabilitet) kan de användas som funktionella skikt inom ett brett användningsområde. Därför har projektet viktiga kommersiella konsekvenser på sektorer som bil-, flyg-, vind- och marinindustrin samt i metallproducerande applikationer och alla maskinapplikationer och/eller tillämpningar som kräver hög slitstyrka och/eller ökad utmattning och draghållfasthet.

Planerat upplägg och genomförande
SEM- och TEM-karakterisering kommer att användas för att bedöma användbarheten av mekaniskt inducerade vita skikt som processinducerade ytskikt. In-situ TEM värmebahandling kommer att utföras på utvalda prov för att övervaka nanostrukturens mikrostrukturutveckling vid förhöjda temperaturer. Fördelningen av legeringselementen kommer att undersökas med SEM, TEM och atomsond. För att förbättra termisk stabilitet hos mekaniskt inducerade vita skikt ytterligare kommer arbetet med modellering/materialdesign att initieras.