Röntgen fotoelektronmikroskopi för studier av homogenisering i duplexa rostfria stål

Syfte och mål

Projektet genomfördes av Sandvik Materials Technology (SMT), Outokumpu och Swerim. Spectroscopic PhotoElectron Low Energy Electron Microscope vid MAX IV användes. Syftet var att ge nya insikter i sigma-utskiljning och homogeniseringsdynamik i duplexstål samtidigt som man studerade graden av segregation av legeringselementen. Projektet har visat att instrumentet är ett kraftfullt verktyg för att studera utvecklingen av ytkemisk sammansättning under värmebehandlingar. Särskilt utskiljning av sekundära faser. Flera begränsningar av tekniken identifierades också.

Resultat och förväntade effekter

Projektet genererade värdefull kunskap om dynamiken i sigma fas utskiljning och effekterna av vakuumglödgning på ytkemisk sammansättning i duplexstål. Instrumentets förmåga för in-situ uppvärmning och samtidiga mätningar bekräftades. Det strikta kravet på ultrahögt vakuum identifierades som det främsta hindret för att uppnå homogenisering av sigmafasen på grund av yteffekterna förknippade med glödgning i vakuum. Resultaten kommer att utvärderas ytterligare av Swerim, SMT och Outokumpu Stainless för implementering i beräkningsmodeller.

Upplägg och genomförande

Mätningarna utfördes vid MAXPEEM beamline vid MAX IV i nära samarbete med instrumentforskaren. Provberednings- och dataanalysrutinerna testades och kommer att användas av Swerim i andra projekt som involverar Spectroscopic PhotoElectron Low Energy Electron Microscope (SPELEEM). Vi förutser i framtiden att MAXPEEM-strållinjen kan bli en plattform för att studera ytutveckling i industriella processer som involverar värmebehandlingar.