Undvikande av sigma fas i högpresterande rostfria stål

Syfte och mål

Projektet syftade till att utveckla ett nytt modelleringsverktyg för att identifiera, analysera och så småningom eliminera de faktorer som rör sammansättningen av legeringselement som resulterar i bildandet av sigmafas. Modellen har utvecklats och testats för ett intervall av halter av legeringselement samt termiska historieförhållanden. Inom projektet har identifierats de legeringselement och process-/temperaturförhållanden som bidrar till respektive motverkar bildandet av sigmafas.

Resultat och förväntade effekter

Projektet har resulterat i utvecklingen av en modell som erbjuder prediktiva förmågor avseende påverkan av produktionsprocessparametrar i form av i) sammansättning (Cr, Mo, Ni, N, Al, Mn) och ii) termisk historia på bildande av sigmafas i höglegerade duplexa rostfria stål. Den förväntade effekten av projektet är bättre förståelse för denna problematik vid legeringsdesign. Detta förväntas i förlängningen ge en konkurrensfördel för svensk rostfri stålindustri som snabbare kan få ut nya materialvarianter på marknaden.

Upplägg och genomförande

Projektet har varit indelat i tre delar: - Den första delen omfattade utvecklingen av en fasfältsmodell kopplad till CALPHAD-databaser. - I den andra delen verifierades den utvecklade modellen mot experimentella data från litteraturen och från experiment som utfördes inom projektet. - I den sista delen utfördes ett antal systematiska simuleringar för att analysera effekten av olika legeringselement på utskiljning av sigmafas. Vidare utvecklades en legeringsstrategi som skulle kunna användas för att minska benägenheten till sigmafasbildning i den aktuella typen av duplexa rostfria stål.