Kvantitativ analys av mikrostrukturen hos presshärdat stål
- Diarienummer
- SM14-0036
- Start- och slutdatum
- 150101-171231
- Beviljat belopp
- 1 043 800 kr
- Förvaltande organisation
- Gestamp Hardtech AB
- Forskningsområde
- Materialvetenskap och materialteknologier
Summary
Presshärdningsprocessen är idag en av de mest attraktiva teknikerna för tillverkning av lättviktskomponenter till fordonsindustrin. Processen omfattar uppvärmning av plåtstål följt av pressning och snabb kylning i speciellt konstruerade formar. Därigenom skapas ett härdat material med komplexa former. Den ultrahöga hållfastheten som erhålls hos stålet härstammar från den speciella mikrostrukturen som bildas under termomekanisk behandling. En rad mikrostrukturer som innehåller flera faser och strukturbeståndsdelar med olika morfologier kan därför erhållas. Dock är kvantitativ bestämning av halten av dessa faser svår och kräver ofta olika karakteriseringsmetoder för att bara åstadkomma kvalitativa resultat. Gestamp Hardtech, ett världsledande företag inom presshärdning, är inte nöjd med befintliga metoder och är villig att utveckla sina kompetenser inom detta område. Därför syftar detta projekt till att undersöka olika karakteriseringsmetoder och kombinera resultaten med hjälp av automatiserad bildanalys och stereologi på olika mikrostrukturer som bildas genom presshärdning. Den integrerade metoden som kommer att utvecklas förväntas ge värdefulla data för att tydligt identifiera de kritiska mikrostrukturella parametrarna bakom mekaniska egenskaper, samt möjliggöra validering av termomekaniska modeller för att kunna skräddarsydda processen. Slutligen kommer projektet att förstärka den innovativa forskningsmiljön mellan Gestamp Hardtech och LTU inom området presshärdning.
Populärvetenskaplig beskrivning
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.