Förebygger kryp och korrosion

När en industriell komponent används vid höga temperaturer under lång tid kan den korrodera samt gradvis deformeras genom så kallat kryp, vilket begränsar materialets användningsområde. Ett industriforskningsprojekt som genomförs i samverkan mellan KTH, SSF och Kanthal, har som målsättning att producera ett material som kan bilda ytskikt av aluminiumoxid och samtidigt innehåller små partiklar för att motverka korrosion respektive krypning.

Projektet syftar till att utveckla nya gasatomiserade metallpulver med förbättrad korrosions- och krypbeständighet. Det första steget är att studera befintlig kunskap om stelnings- och utfällningssekvensen under finfördelningen. Noggrann modellering kombinerad med kunskap inom Kanthal kommer sedan att användas för att välja legeringssammansättningar.
– Vi planerar att använda oss av en smälta med benägenhet till utskiljningar, som snabbkyls under en atomiseringsprocess där fasta pulverpartiklar skapas. Partiklarna kan i sin tur användas för att bygga komponenter, säger Christopher Hulme, universitetslektor inom pulvermetallurgi på KTH och mottagare av SSF industridoktorand 2021 med det femåriga projektet ”Krypbeständigt stålpulver med dispergerade keramikpartiklar”.

Förlänger livslängden
Genom att kombinera KTH:s kompetens kring legeringsutveckling med Kanthals specialistkompetens inom högtemperaturmaterial hoppas Christopher Hulme kunna nå slutsatser som kan bidra till att förebygga kryp och korrosion och därmed förlänga livslängden på industriella komponenter. Det bidrar i sin tur till ett förstärkt hållbarhetsperspektiv som i förlängningen kan stärka svensk industris globala konkurrenskraft.
– Projektet kommer att genomföras utifrån våra tidigare erfarenheter av datormodulering för att simulera bildandet och tillväxten av utskiljningar under atomisering. Kanthal och metallforskningsinstitutet Swerim äger en maskin för gasatomisering som invigdes i maj 2022. Maskinen är verkligen state-of-the-art och kommer att användas i projektet, säger Christopher Hulme.

Ökar kunskapen om stelning
Projektet förväntas generera ett material med överlägsen högtemperaturprestanda och ökad kunskap om nederbördssekvensen vid snabb stelning av legeringar, vilket kan utnyttjas inom områden som använder liknande material, exempelvis additiv tillverkning och tillverkning av höghastighetsstål.
– Svensk pulvertillverkning ligger långt framme sett ur ett globalt perspektiv. Pulver utgör en stor kostnad inom additiv tillverkning och i dagsläget kan endast drygt 30 procent av pulvret tillvaratas i processen. Vår ambition med det här projektet är att på sikt göra Sverige världsledande inom framställning av pulver för additiv tillverkning, säger Christopher Hulme.