Analys av passiva filmer av avancerade verktygslegeringar med synkrotron röntgenfotoelektrontekniker

Viktiga resultat som projektet gav

Målet med projektet är att använda synkrotrontekniker för att studera passiv film på verktygslegering och effekt av värmebehandling. Vi utförde elektrokemisk mätning för att utvärdera korrosionsbeständighet och ytanalyser, dvs ambient-pressure XPS och elektrokemisk XPS (efter anodisk polarisation). Resultaten avslöjar vikten av hydroxider i den passiva filmen och förändringar av filmen på grund av anodpolarisering samt värmebehandlingen, vilket avsevärt förbättrade vår förståelse av korrosionsbeständigheten hos verktygslegeringen och effekten av värmebehandling.

Långsiktiga effekter som förväntas

Den elektrokemiska mätningen gav information om korrosionsbeteende hos verktygslegeringen och effekten av värmebehandling, medan ytanalyserna, både ex-situ och in-situ XPS-mätningar, avslöjar den kemiska sammansättningen av den passiva filmen, såväl som förändringarna av den filmen på grund av värmebehandlingen, vilket avsevärt förbättrade vår förståelse av korrosionsbeständigheten hos verktygslegeringen och effekten av värmebehandling. Resultaten ger förklaringar till korrosionsbeständigheten och kan även hjälpa företaget att optimera värmebehandlingen.

Upplägg och genomförande

Gruppen på KTH har expertis inom korrosion, elektrokemi och ytanalys, medan Uddeholms AB har expertis inom bearbetning och mikrostruktur av verktygslegeringar men bristande kunskap om den passiva filmen på legeringarna. I detta projekt utfördes elektrokemiska mätningar vid KTH och synkrotronbaserade XPS-analyser av den passiva filmen gjordes vid HIPPIE-strållinjen vid MAX IV i samarbete med synkrotronexperter. Samarbetet har varit mycket framgångsrikt och visat industrins möjligheter att använda avancerade synkrotrontekniker i sitt FoU-arbete.