In-situ övervakning av mikrostrukturer för effektiv utveckling och tillverkning av högpresterande stål

Syfte och mål

Projektets syfte var att utvärdera kapabilitet för laserultraljud (LUS) för karakterisering av mikrostrukturer under varmvalsning. En mobil LUS-demonstrator har utvecklats och testats i pilotförsök vid Sandvik Materials Technology, samt vid industriella fullskaleförsök vid SSAB EMEA. Försöken visade att det är möjligt att erhålla robusta och tillförlitliga signaler trots krävande miljöer med höga temperaturer och vibrationer. Inom projketet utvecklades även algoritmer som relaterar LUS-signaler till mikrostruktur för kvantifiering av kornstorlek i ferrit och austenit vid temperaturer upp till 1400 C.

Resultat och förväntade effekter

Framgångsrika mätningar med i industriell skala visade att det är möjligt att erhålla relevant mikrostrukturinformation in-situ under varmvalsning med LUS-tekniken som sensor. Utveckling av procedurer för styrning och kontroll av varmvalsning med bas i denna teknik öppnar upp för nya möjligheter att åstadkomma mindre spridning och förbättrad produktkvalitet. Ett fortsättningsprojekt planeras med syfte att utvärdera tekniken i en mer permanent installation, och samtidigt utröna möjligheter till förbättrade kontrollstrategier för jämnare produktegenskaper.

Upplägg och genomförande

Projektet har genomförts i tre faser, där första delen syftade till att utveckla LUS-tekniken avseende både hårdvara och mjukvara i labbmiljö under termomekanisk Gleeble-simulering. Den utvecklade metodiken kan användas även i framtida material- och processutvecklingsprojekt. Projektets andra fas inkluderade pilotskaleförsök som gav värdefulla insikter i hur LUS-tekniken fungerar under industriella förhållanden. Projektets sista del fokuserade på att genomföra industriella fullskaleförsök. Upplägget har fungerat som avsett där komplexiteten har ökat inför varje fas.