Ainetta lisäävästi valmistettujen monimutkaisten teräskappaleiden jäännösjännitystilojen hallinta – Karakterisointimenetelminä röntgendiffraktio ja elektronimikroskopia

Metallien ainetta lisäävillä valmistusmenetelmillä (additive manufacturing, AM) voidaan valmistaa kerros kerrokselta hyvin monimutkaisia muotoja ja valmistusmenetelmä soveltuu hyvin ruostumattomien teräskomponenttien valmistukseen. Valmistuksen yhteydessä kappaleeseen kohdistuu korkeita lämpötiloja ja lämpötilan muutoksia, jonka vuoksi kappaleeseen syntyy jäännösjännityksiä. Jäännösjännityksillä voi olla suuri vaikutus komponentin mekaanisiin omaisuuksiin ja korroosiokestävyyteen. Tähän pyritään vastaamaan erilaisilla jälkikäsittelyillä, kuten lämpökäsittelyllä ja kuulapommituksella.

• Tutkia jälkikäsittelymenetelmien, kuten lämpökäsittelyn ja kuulapommituksen, aiheuttamia jäännösjännitystiloja ainetta lisäävästi valmistetuissa ruostumattomissa teräskomponenteissa.
• Optimoida ainetta lisäävästi valmistettujen ruostumattomien teräskomponenttien jälkikäsittelymenetelmiä sekä parantaa mekaanisia ominaisuuksia.
• Karakterisoida ainetta lisäävästi valmistettujen ja jälkikäsiteltyjen teräsnäytteiden mikrorakenteita ja mekaanisia ominaisuuksia.
• Tutkia ja analysoida ainetta lisäävästi valmistettujen ruostumattomien teräskomponenttien korroosiokäyttäytymistä.

• Projektin tulosten avulla voidaan valmistaa optimaalisesti jälkikäsiteltyjä AM-komponentteja ruostumattomasta teräksestä ja saadaan lisätietoa jäännösjännitysten vaikutuksesta komponenttien ominaisuuksiin.
• Materiaalikarakterisointi tarjoaa lisäymmärrystä jälkikäsittelyiden vaikutuksesta ja niiden aiheuttamista muutoksista sekä pintakerroksen mikrorakenteeseen että mekaanisiin ominaisuuksiin.  
• Korroosiokokeilla pystytään arvioimaan materiaalin korroosioalttiutta ja suorituskykyä haastavissa käyttöolosuhteissa.  

Teknologiateollisuuden 100-vuotissäätiön Metallinjalostajien rahasto

Tampereen yliopisto

Yhteistyökumppanit

Oulun yliopisto
Metso-Outotec
3DFormTech