Ytteknik för bättre prestanda och hållbarhet hos konstruktionsmaterial

Ytbeläggningar för höga temperaturer.
Fotograf: Teiksma Buseva

Haverier och skador i olika strukturer på grund av mekaniska belastningar eller miljöpåverkan börjar ofta på ytorna hos komponenterna. Genom att modifiera ytan med olika tekniker och processer är det möjligt att förbättra vissa egenskaper hos konstruktionsmaterialen och effektivt förbättra deras prestanda och hållbarhet. Vår forskning fokuserar på två olika områden: Restspänningar och utmattning av metalliska material, och ytbeläggningar för höga temperaturer.

Förbättring av utmattningsmotståndet genom kontrollerade restspänningar

Restspänningar är spänningar som existerar i ett material eller i en komponent trots att det inte finns någon yttre belastning. De är oftast orsakad av tillverkningsprocesser såsom bearbetning, gjutning, kallformning, värmebehandling, svetsning och additiv tillverkning. Kvarstående dragspänningar i en komponent kan vara negativt för utmattningsmotståndet. Genom att införa kompressiva restspänningar i ytskiktet kan man effektivt öka utmattningshållfasthet. Att kunna modifiera och kontroller restspänningar är därför viktigt för prestanda och hållbarhet av lastbärande komponenter.

Vår forskning
I vår forskning studerar vi restspänningar med hjälp av diffraktionstekniker och utvärderar dess påverkan på prestanda vid t.ex. utmattningsprovning. Dessutom använder vi andra tekniker såsom högupplösning elektronmikroskopi för att studera förändringar i materialets mikrostruktur orsakade av processerna ovan. Genom att kombinera olika analyser fås en djupare förståelse för sambandet mellan tillverkningsprocesser, restspänningar och prestanda. För tillfället ligger fokus för vår forskning på restspänningar och mikrostrukturförändringar orsakade av maskinbearbetning och mekaniska ytbehandlingsprocesser och hur dessa påverkar utmattningsegenskaperna.
Vi är involverade i flera industrisamarbeten inom området.

Forskning inom avdelningen för Konstruktionsmaterial

Nyheter från avdelningen för konstruktionsmaterial

Hugo Wärner står inne i en stor industrilokal.

19 februari 2025

LiU-alumn med på resan mot fossilfritt stål

Sedan tre år tillbaka jobbar LiU-alumnen Hugo Wärner på SSAB i Oxelösund. Med expertis inom metallografi och forskning bidrar han till företagets resa mot fossilfritt stål.

Gruppbild män och kvinnor på scen.

23 januari 2025

Konferens om additiv tillverkning i metall viktig för framtidens utveckling

LiU stod värd för den svenska akademiska konferensen för additiv tillverkning av metaller i januari 2025.

Forskare diskuterar i labbet.

16 januari 2025

LiU Composite Lab öppnar dörrarna för avancerad materialforskning

Här ska forskning på nya material inom till exempel kolfiber, polymerer och komposit pågå i samverkan med näringslivet, forskningsinstitut, andra lärosäten och studenter. LiU Composite Lab är ett nyetablerat laboratorium, våren 2025.

Organisationer