Fasomvandlingar och strukturutveckling
Forskning är inriktad mot strukturella omvandlingar vid olika processer, värmebehandling och användning av metalliska material. De viktigaste frågorna är: Hur kommer strukturen att förändras under givna förutsättningar? Hur snabbt sker denna omvandling?
Forskningens fokus ligger vid:
- Datorstödd analys av kopplingen mellan thermodynamik, fas-diagram och kinetiken i multikomponent system.
- Experimentella och teoretiska studier av fasomvandlingar i metaller och kompositer vid olika processer.
Studier av fundamentala aspekter av fasomvandlingar såväl som mera praktiska värmebehandlings problem utförs vid avdelningen. Det fundamentala arbetet omfattar teoretiska analyser av diffusionsstyrda reaktioner och reaktioner i fasgränser såväl som omvandlingar som inte innebär någon omfördelning inom materialet såsom massiva och martensitiska omvandlingar.
Arbetet med diffusionsstyrda omvandlingar är inriktat mot att utveckla modeller för diffusion i komplexa material samt att sammanställa en databas med diffusiviteter i multikomponent system.
THERMO-CALC är ett viktigt verktyg för att kunna genomföra en teoretisk analys med hjälp av thermodynamiska beräkningar, dessa metoder tillämpas i en mångfald av projekt, t.ex. låg- såväl som höglegerade stål, superlegeringar och pålagda skikt.
Den kinetiska modelleringen görs med metoder baserade på antaganden om skarpa (där vi använder t.ex. DICTRA) och diffusa fasgränser (s.k. fasfältmetoder). Modelleringen kan göras både i rumsligt väldefinierade domäner eller med ett antagande om en medelvärdeseffekt (eng. mean field approach) som randvillkor (för den senare typen av modellering använder vi ex. TC-Prisma).
Forskningen är inriktas både på den teoretiska utvecklingen av metoderna och den praktiska implementeringen av dessa till användbar mjukvara. I allmänhet använder metoderna termodynamiska och kinetiska data som erhålls från utvärderingar utförda med Calphad-metoden. De använda mjukvarorna är både externa och sådana vi själva utvecklar.
Pågående forskningsprojekt inluderar modellering av oxidtillväxt, gradientsintring av hårdmetall och spinodalt sönderfall i multikomponentsystem.
Experimentellt arbete omfattar studier av fasomvandlingar genom diverse olika metallografiska metoder som, ljusoptisk mikroskop, STEM, TEM, Röntgen, DSC såväl som studier av magnetiska egenskaper.