SCCAM - Residual stresses and SCC in additively manufactured stainless steel by neutron diffraction

Syfte och mål

Kvarvarande stress är en av huvudproblemen som begränsar den fulla potentialen hos SLM-tillverkningsteknologier för tillverkning av delar av rostfritt stål för kritiska applikationer. Syftet med arbetet är att karakterisera restspänningar i stora SLM-byggda rostfria stål med industriellt relevant storlek och undersöka om det är möjligt att kombinera restspänningsavslappningsoperation med HIP-behandlingar. I projektet deltar bland annat Quintus technologys som SLM- och HIP-behandlingsexperter från industrin, samt Swerim som metodexpertis och projektkoordinator.

Resultat och förväntade effekter

Möjligheten att kombinera stressavslappning med HIP utan att ändra processkvalitet och kostnad bekräftas och effekten av HIP-tillståndet på stressen visas. Vidare validerar experimentdata en tidigare utvecklad numerisk modell som syftar till att simulera spänningen i SLM-byggt stål efter HIP. Arbetet fördjupade Quintus kunskap om HIP-behandling av SLM-byggt stål och användningen av storskaliga anläggningar. Dessutom kan resultatet av arbetet hjälpa SLM-industrin att minska tillverkningskostnaderna och ledtiden för avancerade SLM-byggda stålprodukter.

Upplägg och genomförande

Stora prover av rostfritt stål byggdes med hjälp av SLM och HIP som behandlats av Quintus med förhållanden som är relevanta för deras produktriktlinjer. Sedan kartlades töjningen i alla prover inklusive ett referensprov med hjälp av neutron Bragg-edge imaging setup vid IMAT och diffraktion setup vid Engine-X beamline av ISIS (UK). Spänningen vid provets nära yta mättes också vid P61A-strållinjen för DESY. För alla strållinjer utvecklades pipelines för spänningsmätning och dataanalys och delades i projektforumet. Delar av resultatet presenterades i en konferens och en tidskrift.