Fotografi av Jinghao Xu

Jinghao Xu

Förste forskningsingenjör

Utvecklar högpresterande konstruktionsmaterial genom fysikdriven design och hållbar tillverkning.

Kort om mig och min forskning

Jag är förste forskningsingenjör och docent i konstruktionsmaterial. Mitt arbete omfattar fysikalisk metallurgi, additiv tillverkning samt det mekaniska beteendet hos metaller, legeringar och andra konstruktionsmaterial. 

Min forskning fokuserar på fyra delar av materialvetenskap och materialteknik: struktur, egenskaper, modellering och processning. Jag har utvecklat en modell som beskriver hur den kemiska sammansättningen styr superlegeringars processbarhet vid additiv tillverkning. Jag karakteriserar material på flera längdskalor med kompletterande mikroskopitekniker och storskalig forskningsinfrastruktur, och jag utformar och genomför mekanisk provning under statisk och cyklisk belastning över ett brett temperaturintervall för att förstå hur dessa material slutligen brister.

På senare tid har mitt fokus förskjutits mot processövervakning, med särskild tonvikt på de signaler som genereras under additiv tillverkning och som bär på rik processinformation men vanligtvis förbises. Dessa signaler är nära kopplade till uppkomsten av defekter och anomalier.

Min forskning syftar till att skapa högpresterande konstruktionsmaterial genom en djupare förståelse av den underliggande fysiken och genom hållbar tillverkning.

 

Forskning inom additiv tillverkning och konstruktionsmaterial

Min forskning förenar olika aspekter av konstruktionsmaterial: kemisk sammansättning, kornstruktur, fasomvandling, kristallografisk orientering och processövervakning av additiv tillverkning.

Här följer några exempel:

 
Image not found

Processövervakning av additiv tillverkning

Termisk elektronemission, frigörandet av laddade partiklar från en het kropp, observerades första gången för mer än 170 år sedan och teoretiserades för mer än 120 år sedan. Trots detta har denna viktiga växelverkan mellan elektroner och materia förbisetts i moderna system för elektronstrålebaserad pulverbäddsfusion.

 

Jag har visat att termisk elektronemission kan fångas på ett tillförlitligt sätt och användas som ett effektivt medium för processövervakning, en metod som jag kallar In-Melt Electron Analysis (IMEA). Informationen den bär på omfattar bland annat temperaturfältet, smältbadets dynamik och processanomalier (Xu J, et al. Addit Manuf. 2025;109:104858.). Därutöver återspeglas även de fysikaliska omvandlingarna av materia under elektronstrålens växelverkan, såsom uppvärmning, oxidavdunstning, smältning och stänkbildning, tydligt i IMEA-signalen (Xu J, et al. Materialia 2024:102243.).

Image not found

Modellering av superlegeringars additiva tillverkningsbarhet

Att framställa sprickfria nickelbaserade superlegeringar med additiv tillverkning är utmanande: dessa legeringar är känsliga för varmsprickning, och deras sprickkänslighet är svår att kvantifiera. För att hantera detta utvecklade jag en tvåparametermodell baserad på värmebeständighet och deformationsbeständighet (HR–DR-modellen). Genom att koppla den kemiska sammansättningen (både huvud- och spårämnen) till sprickkänsligheten erbjuder HR–DR-modellen ett praktiskt verktyg för legeringsutveckling. Vidare läsning: Xu J, et al. Acta Mater. 2022;240:118307., Xu J, et al. Results Mater. 2021;12:100232., Xu J, et al. Materials (Basel). 2020;13(21):4930.

Image not found

Efterbehandling och mikrostrukturell kontroll

Efterbehandling kan förbättra de mekaniska egenskaperna, men den är inte alltid riskfri. Eftersom gamma-prim-fasen bildas tidigt och snabbt blir superlegeringar benägna att drabbas av en makroskopisk, katastrofal brottform som kallas strain-age cracking. In situ-övervakning bekräftar att det tyvärr är långt ifrån enkelt att uppnå en efterbehandling fri från makroskopisk sprickbildning. Vidare läsning: Xu J, et al. Acta Mater. 312 (2026) 122244.

En serie diagram som visar olika typer av material.

Efterbehandling och mikrostrukturell kontroll

Efterbehandling efter additiv tillverkning skräddarsyr kornstrukturen: utvecklingen av den kristallografiska texturen kan följas med neutrondiffraktion (Xu J, et al. Mater Charact. 2022:111742.). Att utforma denna kristallina orientering är avgörande, eftersom korngränsglidning är en vanlig verksam deformationsmekanism vid förhöjd temperatur (Xu J, et al. Acta Mater. 2019;179:142-157.). De resulterande mekaniska egenskaperna kan vidare finjusteras genom storleken och morfologin hos de förstärkande utskiljningarna (Xu J, et al. Addit Manuf. 2021;48:102416.; Xu J, et al. Materialia. 2020;10:100657.).

Kort CV

Utbildning

  • Juni 2022: Doktorsexamen i konstruktionsmaterial, handledare: professor Johan Moverare, professor emerita Ru Peng, Linköpings universitet, Sverige
  • Maj 2018: Masterexamen i materialvetenskap och materialteknik, Central South University, Kina
  • Juni 2015: Kandidatexamen i mineralanrikningsteknik, Central South University, Kina

 

Anställning

  • Docent i konstruktionsmaterial, Tekniska fakulteten vid Linköpings universitet, Sverige (2026 april  –) 
  • Förste forskningsingenjör, Linköpings universitet, Sverige (2022 – )

 

Publikationer

Jinghao Xu, Abdul Shaafi Shaikh, Henry Boyle, Sofia Kazi, Justinas Palisaitis, Ru Peng, Eduard Hryha, Johan Moverare (2026)

Acta Materialia , Vol.312 Vidare till DOI

Jinghao Xu, Pritwish Tarafder, Anton Wiberg, Huotian Zhang, Johan Moverare (2025)

Additive Manufacturing , Vol.109 Vidare till DOI

Jinghao Xu, Paraskevas Kontis, Ru Peng, Johan Moverare (2022)

Acta Materialia , Vol.240 Vidare till DOI

2026

Jinghao Xu, Abdul Shaafi Shaikh, Henry Boyle, Sofia Kazi, Justinas Palisaitis, Ru Peng, Eduard Hryha, Johan Moverare (2026) Strain-age cracking of a ?'-strengthened nickel-based superalloy additively manufactured by laser powder bed fusion Acta Materialia, Vol. 312, Artikel 122244 (Artikel i tidskrift) https://dx.doi.org/10.1016/j.actamat.2026.122244
Ahmed Fardan, Jakob Schroder, Jinghao Xu, Hakan Brodin, Eduard Hryha (2026) Role of scan strategies in modulating micro and macro-cracking in CM247LC processed by powder bed fusion-laser beam Progress in Additive Manufacturing (Artikel i tidskrift) https://dx.doi.org/10.1007/s40964-026-01701-z
Karin Wennersten, Jinghao Xu, Erik Granhed, Anton Wiberg, Hossein Nadali Najafabadi, Johan Moverare (2026) Tailoring grain structure and mechanical properties of Ti6Al4V via EB-PBF using an advanced point melt strategy Materials Science & Engineering: A, Vol. 960, Artikel 150119 (Artikel i tidskrift) https://dx.doi.org/10.1016/j.msea.2026.150119
Ahmed Fardan, Jinghao Xu, A. Shaafi Shaikh, Johannes Gardstam, Uta Klement, Johan Moverare, Hakan Brodin, Eduard Hryha (2026) On the anisotropic creep behavior of a Ni-base superalloy CM247LC manufactured by powder bed fusion-laser beam Materials Science & Engineering: A, Vol. 953, Artikel 149707 (Artikel i tidskrift) https://dx.doi.org/10.1016/j.msea.2025.149707
Yuan Tian, Jinghao Xu, Ru Peng, Mattias Calmunger, Johan Moverare (2026) Enhanced fatigue resistance of cold-drawn AISI 316L via stress relieving heat treatment promoting metastable phase transformation Materials Science & Engineering: A, Vol. 953, Artikel 149715 (Artikel i tidskrift) https://dx.doi.org/10.1016/j.msea.2025.149715

Nyheter

Kollegor vid avdelningen konstruktionsmaterial (KMAT)

Organisation