In-situ högtemperatursynkrotron-XRD på CVD AlTiN-beläggningar: en industriell fallstudie
| Diarienummer | |
| Koordinator | Chalmers Tekniska Högskola AB |
| Bidrag från Vinnova | 1 500 000 kronor |
| Projektets löptid | november 2021 - mars 2024 |
| Status | Avslutat |
| Utlysning | Forskningsinfrastrukturer - nyttiggörande och samverkan |
| Ansökningsomgång | Industriellt nyttiggörande av neutron- och synkrotronljusbaserade tekniker vid storskalig forskningsinfrastruktur |
| Slutrapport | 2021-03825_SandvikCoromant_Walter.pdf(pdf, 356 kB) (In English) |
Viktiga resultat som projektet gav
Syftet med projektet var delvis att undersöka möjligheten att använda in-situ högtemperatur-högenergi synkrotron-röntgendiffraktion med strykande infall (HT-HE-GIT-XRD) för att undersöka prover och forskningsfrågor som är av intresse för skärverktygsindustrin, och delvis för att överföra kunskap från akademi till industri för hur man planerar, utför HT-HE-GIT-XRD-experiment på en synkrotronanläggning och utvärderar insamlad data ifrån den här typen av experiment. Båda dessa mål har uppnåtts framgångsrikt.
Långsiktiga effekter som förväntas
Med hjälp av HT-HE-GIT-XRD var det möjligt att följa fasomvandlingen och spänningsutvecklingen som skedde i tunna (Al,Ti)N-beläggningar som snabbt värmdes upp till 1200 °C. Hur olika efterbehandlingsprotokoll för beläggningarna påverkade fasomvandling och spänningsutveckling kunde undersökas och jämföras med varandra. Att göra liknande in-situ undersökningar är inte genomförbart i ett vanligt labb. Resultaten som erhölls visar att HT-HE-GIT-XRD kan fungera som ett användbart verktyg för industrin och ge svar på forskningsfrågor som inte kan erhållas med andra tekniker.
Upplägg och genomförande
Stråltid ansöktes om och erhölls på P07, PETRA III i Hamburg. Under stråltiden undersöktes sexton prover. Alla prover var åtta mikrometer tjocka (Al,Ti)N beläggningar deponerade på hårdmetallskär med kemisk förångningsdeposition och som hade genomgått olika efterbehandlingsprotokoll. Under experimentet exponerades proverna för snabb uppvärmning i en inert atmosfär. Efter stråltiden skapades skript på Chalmers för hur man analyserar data och delades senare med industripartnerna, Sandvik Coromant och Walter AG. En plan för att förbättra experimentupplägget gjordes också.