Quantitative microstructural analysis of hot stamped steel
- Reference number
- SM14-0036
- Start and end dates
- 150101-171231
- Amount granted
- 1 043 800 SEK
- Administrative organization
- Gestamp Hardtech AB
- Research area
- Materials Science and Technology
Summary
Hot stamping is today one of the most attractive techniques for manufacturing lightweight components for the automotive industry. The process involves heating steel sheets, followed by pressing and then rapid cooling in specially designed dies, thereby creating a hardened material with complex shapes. The ultra-high strength of the resulting steel materials is inherited from the special microstructure that forms during the thermo-mechanical process. A range of microstructures containing several phases with different morphologies can be obtained. However, quantitative determination of the content of the formed phases is difficult and often requires different characterization methods to only achieve qualitative results. Gestamp Hardtech, a world leading company in hot stamping, is currently not satisfied with existing methods and is willing to gain know-how in this field. Therefore, this project aims at investigating different characterization techniques and combining the results by using automated image analysis and stereology on various microstructures obtained by hot stamping. The resulting integrated method is expected to provide useful quantitative data in order to clearly identify the critical microstructural parameters behind mechanical properties, as well as enable the validation of thermo-mechanical models for tailoring the process. Finally, this project will strengthen the innovative research environment between Gestamp Hardtech and LTU on hot stamping.
Popular science description
I strävan att göra våra bilar både lättare och starkare har presshärdningstekniken utvecklats och växt till en av de mest attraktiva teknikerna för tillverkning av lättviktsdelar till fordonsindustrin. Tekniken bygger på att man värmer upp plan plåt och sedan kombinerar formning och kylning (härdning). Man kan på så sätt tillverka komplexa detaljer i ett stycke med hög hållfasthet och låg vikt. Exempel på presshärdade detaljer till fordon är stötfångare och sidokrockskydd. Vid presshärdning arrangerar atomerna sig i olika komponenter i materialets struktur. Det är dessa strukturbeståndsdelar som styr de mekaniska egenskaperna hos presshärdade delar. Därför är det viktigt att kunna ge ett mått på mängden av dessa strukturbeståndsdelar i materialet för att kunna skräddarsydda processen. I det föreliggande projektet kommer en automatiserad metod att tas fram för att kvantifiera de olika komponenterna i strukturen av presshärdat stål genom att kombinera flera avbildningstekniker.