Mekanisk provning - Swerea
Mekanisk provning - Swerea
Mekanisk provning - Swerea
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
NYHETER<br />
NYHETSBREV NUMMER 2 2011 FRÅN SWEREA KIMAB<br />
<strong>Mekanisk</strong> <strong>provning</strong><br />
Provning<br />
i aggressiv<br />
miljö<br />
Krock<strong>provning</strong><br />
Varmdrag<strong>provning</strong><br />
Högtemperatur-<br />
Högtemperatur-<br />
<strong>provning</strong><br />
Beräkningar<br />
mekanisk <strong>provning</strong><br />
och<br />
Klassisk<br />
utmattning<br />
Utmattning i havsvatten<br />
och klimatkammare<br />
m.m. ...
<strong>provning</strong> <strong>Mekanisk</strong> <strong>provning</strong> <strong>Mekanisk</strong><br />
Inbjudan till seminariedag<br />
23 November 2011, Stockholm<br />
Info kommer på webben<br />
Delta i det nya medlemsprogrammet!<br />
<strong>Mekanisk</strong> <strong>provning</strong><br />
Vårt nya Member Research<br />
Consortia (MRC) <strong>Mekanisk</strong><br />
<strong>provning</strong> drivs i samverkan<br />
med vårt franska dotterbolag<br />
Institut de la Corrosion.<br />
Programmet startade under<br />
våren 2011, efter att fl era<br />
företag efterfrågat denna<br />
inriktng på ett MRC.<br />
Fördelarna för kunden med ett<br />
MRC är många:<br />
Spridning av nyheter inom<br />
området.<br />
Metodutveckling och verifi ering<br />
av metoder tillsammans<br />
med andra likasinnade.<br />
En dedikerad grupp på institutet<br />
som arbetar med just era<br />
frågeställningar.<br />
Medlemsmöten med ett stort<br />
inslag av erfarenhetsutbyte.<br />
Kontakt med EU-projekt inom<br />
området.<br />
Seminarier vartannat år.<br />
Driva standardiseringsfrågor<br />
mot SIS/ISO.<br />
Rabatter och förtur<br />
De direkta fördelarna för företaget<br />
är rabatter och förtur med<br />
<strong>provning</strong> vid instituten. De inderekta<br />
fördelarna innefattar att<br />
styra de speciella kompetensutvecklingsmedel,<br />
SK-medel,<br />
som staten årligen bidrar med<br />
till kompetensutveckling.<br />
Prioriterade områden<br />
De områden som gruppen<br />
kommer att verka inom kan<br />
indelas i fyra områden:<br />
Standardiserad <strong>provning</strong> i<br />
rumstemperatur.<br />
Högtemperatur<strong>provning</strong>.<br />
<strong>Mekanisk</strong> <strong>provning</strong> i kontrollerad<br />
(inert eller aggressiv)<br />
atmosfär. Specialanpassad<br />
<strong>provning</strong> för komponentnära<br />
design. Ostandardiserade geometrier,<br />
cryogeniska tempe-<br />
Tema: <strong>Mekanisk</strong> <strong>provning</strong><br />
Det fi nns ett behov av att<br />
samarbeta nationellt såväl<br />
som internationellt om mekanisk<br />
<strong>provning</strong> och <strong>provning</strong>smetodik.<br />
Historiskt<br />
har det funnits liknande forum,<br />
till exempel gamla Institutet<br />
för Metallforsknings<br />
<strong>provning</strong>smetodikgrupp.<br />
Provningsteknik utvecklas<br />
hela tiden och bara<br />
under de senaste 10 åren<br />
har radikalt nya metoder<br />
utvecklats, bland andra<br />
mekanisk <strong>provning</strong> i höga<br />
temperaturer under samtidig<br />
införsel av aggressiv<br />
gas. Vad vi nu föreslår är<br />
inrättandet av ett medlemsprogram<br />
inom <strong>Swerea</strong><br />
KIMAB i samverkan med<br />
vårt dotterbolag Institut de<br />
la Corrosion i Frankrike.<br />
Nedan kan du läsa mer<br />
om våra tankar kring detta.<br />
raturer, fleraxlig<br />
<strong>provning</strong>, komponent<strong>provning</strong>.<br />
Programmet har<br />
haft ett möte under<br />
våren 2011.<br />
Är du intresserad<br />
av att veta mer<br />
om programmet<br />
samt att bli inbjuden<br />
till seminariet<br />
den 23 november<br />
2011 tag då kontakt<br />
med någon<br />
av oss.<br />
Kontakt<br />
Henrik Östling,<br />
henrik.ostling@<br />
swerea.se<br />
Anders Björkblad<br />
anders.bjorkblad@swerea.se<br />
Du kan även läsa om hur vi<br />
jobbar inom mekansik <strong>provning</strong><br />
och <strong>provning</strong>smetodik<br />
som högtemperatur<strong>provning</strong>,<br />
ackrediterad <strong>provning</strong>,<br />
klassisk utmattning etc.<br />
Henrik Östling, sektionschef<br />
<strong>Mekanisk</strong>a egenskaper.<br />
henrik.ostling@swerea.se
NYHETSBREV NUMMER 2 2011 FRÅN SWEREA KIMAB<br />
Provning i aggressiv miljö<br />
Material i industriell drift utsätts för angrepp på många sätt.<br />
Det kan vara höga temperaturer, höga mekaniska laster<br />
eller abrasivt slitage. Det kan också vara frätande kemikalier<br />
eller aggressiva gaser. Traditionellt provas varje typ angrepp<br />
separat; mekanisk <strong>provning</strong> genom drag<strong>provning</strong> eller<br />
utmattnings<strong>provning</strong>, höga temperaturer genom termisk<br />
utmattning eller kryp<strong>provning</strong> etc.<br />
Det är dock känt att angreppen<br />
inte är adderbara. De förstärker<br />
varandra på sätt som inte kan<br />
fastslås á priori utan måste<br />
provas för varje enskilt fall.<br />
Vid <strong>Swerea</strong> KIMAB har metoder<br />
utvecklats för att kunna<br />
prova material i kombinerade<br />
miljöer. Ett exempel är material<br />
för sopförbränningsanläggningar;<br />
här kombineras<br />
hög temperatur, mekanisk<br />
utmattningslast och aggressiva<br />
gaser i samma <strong>provning</strong>sutrustning.<br />
Denna typ av <strong>provning</strong><br />
ställer höga krav på tätning<br />
mot gasläckage. Säkerheten<br />
för personalen som hanterar<br />
utrustningen har naturligtvis<br />
högsta prioritet och de gaser<br />
som används i <strong>provning</strong><br />
(svaveldioxid, kolmonoxid och<br />
klorföreningar) får inte läcka ut<br />
i så höga doser att fara uppstår.<br />
Utrustningarna är därför<br />
placerade i institutets säkerhetslaboratorium<br />
där luften ofta<br />
byts och där elektroniska näsor<br />
läser av halten av farliga gaser<br />
och larmar vid utsläpp.<br />
Atmosfären är aggressiv<br />
inte bara för provstaven utan<br />
också för laststänger och kopplingar<br />
i utrustningen.Den stora<br />
<strong>provning</strong>stekniska utmaningen<br />
är att ge utrustningen en livslängd<br />
som räknas i år, inte i<br />
minuter. Lösningen har visat<br />
Varmdrag<strong>provning</strong><br />
När ett material upphettas ändras<br />
materialegenskaperna med<br />
följd att mekaniska data uppmätta<br />
vid rumstemperatur inte<br />
längre kan användas. Istället<br />
måste mekaniska data tas fram<br />
vid den tänkta användningstemperaturen<br />
för komponenten<br />
ifråga. Den enklaste (eller<br />
åtminstone skenbart enklaste)<br />
<strong>provning</strong>smetoden i detta sammanhang<br />
är varmdrag<strong>provning</strong>.<br />
Principen är enkel, en<br />
ugn monteras på en standard<br />
drag<strong>provning</strong>sutrustning och<br />
provobjektet hettas upp innan<br />
<strong>provning</strong>. Dock fi nns det fl era<br />
för varmdrag<strong>provning</strong> speciella<br />
hänsyn som måste hanteras<br />
av vilka de första rör provuppställningen.<br />
Hur garanterar<br />
man att termogradienterna<br />
är minimerade och hur mäts<br />
förlängningen direkt på provstaven?<br />
Vilken draghastighet<br />
ska användas? Rapporteras<br />
sann eller teknisk töjning, och<br />
hur defi nieras mätlängden – vid<br />
rumstemperatur eller vid provtemperatur<br />
då den har förlängts<br />
av termoutvidgningen?<br />
I den standard som används<br />
för varmdrag<strong>provning</strong>, och som<br />
i stora stycken är hämtad från<br />
rumstemperatur<strong>provning</strong>, definieras<br />
två olika hastigheter.<br />
En långsam fram tills dess att<br />
sträckgränsen uppnås och en<br />
snabbare därefter fram till brott.<br />
Detta fungerar inte alltid när<br />
temperaturen är högre och en<br />
signifi kant krypkomponent fi nns.<br />
Krypet kommer då att relaxera<br />
provet och elasticitetsmodulen<br />
blir skenbart lägre. Till sist fi nns<br />
det frågor som rör analys och<br />
tolkning av resultat. Återigen<br />
lämnar aktuell standard riktlinjer<br />
,men det kan ibland vara oklart<br />
hur dessa ska tillämpas.<br />
sig vara att styra inloppet av<br />
den aggressiva gasen noggrant<br />
och att använda multipla<br />
tätningar med spolning av argongas<br />
emellan. Utrustningen<br />
kan användas för studier av<br />
alla material-/temperatur-/gaskombinationer<br />
där gasen kan<br />
hållas i gasfl askor. Vi har utfört<br />
<strong>provning</strong> i flygmotoravgaser,<br />
petrokemiska miljöer och saltbemängda<br />
miljöer förutom de<br />
Vid <strong>Swerea</strong> KIMAB finns<br />
en lång erfarenhet av att varmdragprova<br />
material och att<br />
utvärdera resultat. Vi kundanpassar<br />
regelmässigt provmetoden<br />
för den tillämpning som<br />
materialet ska användas i och<br />
ser till att förhållandena under<br />
<strong>provning</strong>en är så lika förhållandena<br />
i verkligheten som möjligt.<br />
Provstavsgeometrierna varierar<br />
från miniatyrstavar med 6 mm<br />
diameter och 10 mm längd till<br />
balkar som kan vara 300 mm<br />
tidigare nämnda sopförbränningsmiljöerna.<br />
Teknisk data<br />
Last ± 15 kN<br />
Temperatur 22–850°C<br />
Frekvens 1 Hz<br />
Gaser SO2, Cl, CO, Ar m m.<br />
Kontakt<br />
Gunnar Leijon<br />
gunnar.leijon@swerea.se<br />
långa. En stor maskinpark med<br />
olika laststyrningsmetoder,<br />
datainsamlingsmetoder och<br />
uppvärmningsmetoder finns<br />
att tillgå.<br />
Teknisk data<br />
Last ± 100 kN<br />
Temperatur –50 till +1400°C<br />
Inert gas möjlig<br />
Kontakt<br />
Michael Östh<br />
michael.osth@swerea.se
Krock<strong>provning</strong><br />
Ordet krock<strong>provning</strong> framkallar<br />
visioner av bilar med svartvita<br />
band och ljusbruna dockor med<br />
svart-gula symboler i tinningen.<br />
Syftet med denna typ av krock<strong>provning</strong><br />
är att ta reda på<br />
responsen hos ett helt system<br />
inkluderat människan som åker<br />
i bilen. Det är en mycket dyr och<br />
specialiserad <strong>provning</strong> som<br />
inte utförs hos <strong>Swerea</strong> KIMAB.<br />
Den andra typen av krock<strong>provning</strong><br />
är den som görs<br />
på provstavar, endera som<br />
materialprov eller för att prova<br />
olika typer av fogar. Ordet<br />
”krock<strong>provning</strong>” är egentligen<br />
missvisande i detta sammanhang<br />
då det lika gärna kan vara<br />
fråga om <strong>provning</strong> med mycket<br />
hög momentan töjningshastighet<br />
utan att det för den skull<br />
handlar om krock.<br />
”Metoden lämpar sig alltså<br />
för alla tillämpningar där man<br />
önskar ta reda på uppförandet<br />
hos ett material eller en fogningsmetod<br />
vid höga töjningshastigheter.”<br />
Höga temperaturer innebär<br />
en stor påfrestning för material.<br />
Förutom att oxidation går<br />
fortare ju högre temperaturen<br />
är så ger mekanisk last vid förhöjd<br />
temperatur upphov till det<br />
fenomen som kallas kryp. Kryp<br />
innebär att materialet deformeras<br />
långsamt över tid under<br />
inverkan av en last. Lasten kan<br />
vara extern som till exempel<br />
centrifugalaccelerationen i en<br />
roterade turbin, eller intern<br />
som till exempel egenvikten<br />
av en rosterstav i eldhärden i<br />
ett kraftverk. Oavsett orsaken<br />
så är kryp en irreversibel process.<br />
Om temperaturen sedan<br />
varieras får man en utmattningskomponent<br />
som adderas<br />
till krypeffekten.<br />
Olika material har olika maximal<br />
användningstemperatur.<br />
För lägre temperaturer, upp till<br />
400–500°C, används vanligen<br />
låglegerade varmhållfasta stål.<br />
I medelhöga temperaturer upp<br />
Fördelarna är många; <strong>provning</strong>en<br />
är billigare, mindre materialkrävande<br />
och ger faktiskt<br />
också säkrare resultat. Syftet är<br />
oftast att ta fram designdata för<br />
finit-elementberäkningar och<br />
då passar det vanligen bättre<br />
att veta egenskaperna för varje<br />
enskilt material eller fog än<br />
att veta makroegenskaperna<br />
för hela komponenten eller<br />
systemet.<br />
Egenutvecklad utrustning<br />
<strong>Swerea</strong> KIMAB har utrustning<br />
som är utvecklad speciellt för<br />
<strong>provning</strong> av provstavar med<br />
hög töjningshastighet/derivata.<br />
Utrustningen har som sin<br />
grund en snabb hydraulisk utmattningsrigg.<br />
I den monteras<br />
en ram som egentligen är en<br />
hydraulisk utväxling 1:20 och<br />
som växlar upp hastigheten till<br />
högst 22 m/s eller 79 km/h.<br />
Provet upplever inte maskinens<br />
acceleration utan sitter fast i sin<br />
hållare medan maskinen accelererar.<br />
Efter ca 200 mm rörelse<br />
träffar den rörliga balken<br />
Högtemperatur<strong>provning</strong><br />
till 800–900°C används ofta<br />
rostfria stål och däröver är superlegeringar<br />
med nickel- eller<br />
koboltbas vanliga. Speciallegeringar<br />
fi nns också för alla temperaturområden.<br />
Konstruktion<br />
för höga temperaturer kräver<br />
som allt annat goda designdata<br />
och praktisk <strong>provning</strong> måste<br />
ofta utföras. Även om i moderna<br />
tillämpningar simuleringar av<br />
laster och värmefl öden innan<br />
<strong>provning</strong> kan ge värdefulla inblickar<br />
i hur ett material troligen<br />
kommer att uppträda.<br />
Provning vid förhöjd temperatur<br />
har långa anor i Sverige.<br />
Institutets verksamhet på området<br />
startades i samarbete<br />
med de svenska stålverken<br />
redan under 1950-talet och<br />
har varit en grundpelare för<br />
verksamheten sedan dess.<br />
Idag förfogar <strong>Swerea</strong> KIMAB<br />
över vad som troligen är ett av<br />
Europas största kryplaboratorium<br />
med kontinuerlig mätning<br />
provhållaren genom en specialdesignad<br />
kona och tar med<br />
sig provstaven neråt. Eftersom<br />
massan hos provhållaren är så<br />
stor i relation till provstaven<br />
kommer provstaven att genomgå<br />
ett nästan momentant<br />
töjningsförlopp. Hastigheten<br />
och läget hos kolven registreras<br />
av en höghastighetskamera<br />
och av en accelerometer på<br />
provhållaren och lasten av en<br />
förkalibrerad töjningsgivare på<br />
provstavens hals. Resultatet är<br />
en god representation av en<br />
av töjningen under <strong>provning</strong>ens<br />
gång. Vi har också tillgång till<br />
utrustning för termomekanisk<br />
<strong>provning</strong> (TMF) och lågcykelutmattning<br />
(LCF) samt olika typer<br />
av <strong>provning</strong> av sprickpropagering<br />
i höga temperaturer.<br />
Teknisk data – Kryp<br />
Last upp till 1000 MPa med<br />
signifi kant tvärsnitt<br />
Temperatur 22–1200°C<br />
83 fullt instrumenterade<br />
krypriggar<br />
11 av krypriggarna är speciellt<br />
modifi erade för sprickpropageringsmätning<br />
Kontakt – TMF & LCF<br />
Last upp till 100 kN<br />
Temperatur 22–1200°C<br />
Temperaturhastighet:<br />
Klassisk utmattning<br />
Utmattning är ett fenomen som<br />
förekommer i många tekniskt<br />
intressanta fall. Böjer man ett<br />
gem fram och tillbaka tills det<br />
går av så är det utmattning.<br />
Eller mer exakt plasticerande<br />
utmattning, också kallad lågcykelutmattning.<br />
Som namnet<br />
anger är det fråga om korta<br />
livslängder där antalet cykler<br />
till brott faller mellan enstaka<br />
upp till cirka 10–20 000 cykler.<br />
Ett typiskt användningsområde<br />
för lågcykelutmattning är vingbalken<br />
i ett fl ygplan där antalet<br />
starter och landningar under<br />
flygplanets livslängd kanske<br />
uppgår till 20 000 stycken. Om<br />
provobjektet inte plasticerar<br />
utan håller sig under sträckgränsen<br />
går antalet cykler till<br />
brott upp till en miljon eller mer<br />
och provmetoden kallas för<br />
högcykelutmattning.<br />
Högcykelutmattning är typiskt<br />
tillämpligt för roterande<br />
maskindelar där antalet lastcykler<br />
ofta är i miljonklassen<br />
eller mer. I båda fallen krävs<br />
dimensioneringsunderlag som<br />
bygger på relevanta och korrekta<br />
materialdata.<br />
Flexibel maskinpark<br />
Institutet förfogar över en stor<br />
och flexibel maskinpark för<br />
utmattnings<strong>provning</strong>. Vi kan<br />
prova allt från enskilda provstavar<br />
till som störst balkar i<br />
decimetertjocklek. Alla typer<br />
av <strong>provning</strong> är möjlig, enaxlig<br />
utmattnings<strong>provning</strong>, torsionsutmattning,<br />
klassisk roterade<br />
böj<strong>provning</strong> och utmattning i<br />
saltdimma och i fuktig atmosfär.<br />
Provningen är till för både<br />
materialtillverkare och materialanvändare<br />
och vi månar alltid<br />
om att rekommendera den optimala<br />
<strong>provning</strong>smetoden för en<br />
specifi k tillämpning. Alternativt<br />
gör vi <strong>provning</strong> strikt efter standard<br />
om det vad situationen<br />
kräver.<br />
Flexibla forskare<br />
Flexibilitet är nyckelordet i<br />
laboratoriet och resultatens<br />
relevans och användbarhet<br />
är vårt mål. I den mån behov<br />
Laserextensometer<br />
Att mäta töjning hos ett material<br />
i <strong>provning</strong> är komplicerat.<br />
Vid rumstemperatur måste<br />
mätningen vara utformad så<br />
att själva applicerandet av den<br />
mätutrustning man använder<br />
(vanligen extensometer) inte<br />
skapar initieringspunkter för<br />
sprickor. Den får heller inte<br />
glida eller medverka till en<br />
extra belastning av provstaven<br />
och samtidigt måste den vara<br />
oerhört exakt.<br />
Graden av exakthet benämns<br />
som extensometerns<br />
klassning, och klass 1, som är<br />
den vanligaste klassen inom<br />
mekanisk <strong>provning</strong> betyder att<br />
mätfelet får vara maximalt en<br />
procent av mätomfånget. Vilket<br />
innebär att om töjningen är en<br />
procent får felet vara maximalt<br />
en procent av en procent. Klass<br />
0.5 är motsvarande dubbelt så<br />
noggrann. <strong>Swerea</strong> KIMAB:s<br />
extensometrar är i enlighet med<br />
vårt kvalitetssystem formellt<br />
klass 1, men de uppfyller vanligen<br />
kraven för klass 0.5 vid den<br />
årliga kalibreringen.<br />
Att mäta töjning vid höga<br />
temperaturer adderar ytterligare<br />
komplikationer. Förutom<br />
att sprickinitieringsproblematiken<br />
blir ännu värre måste även<br />
krypfenomen beaktas.<br />
Om en extensometer trycker<br />
mot provstaven med för hög<br />
kraft kommer den att lägga<br />
på en last som under uppvärmningsskedet<br />
kan utlösa<br />
transversellt kryp i provstaven.<br />
Alltså ska extensometern helst<br />
inte påverka ytan på materialet<br />
NYHETSBREV NUMMER 2 2011 FRÅN SWEREA KIMAB<br />
uppstår involverar vi övriga<br />
delar av institutet där det fi nns<br />
specialkompetens inom beräkningar,<br />
korrosion, metallografi<br />
etc, i syfte att öka mervärdet<br />
av <strong>provning</strong>en och säkerställa<br />
förståelsen av utmattningsmekanismen.<br />
Kontakt<br />
Henrik Östling<br />
henrik.ostling@swerea.se<br />
överhuvud taget. Extensometrar<br />
som arbetar med ljus har<br />
den fördelen, men har tidigare<br />
varit begränsade i både noggrannhet<br />
och temperatur. Det<br />
finns dock en ny typ av extensometrar<br />
som arbetar med<br />
laserljus. En kamera läser av ett<br />
speckle-mönster som bildas av<br />
laserstrålen på materialet och<br />
följer mönstret när materialet<br />
töjer sig. Med en förändring av<br />
laservåglängden kan även arbetsstyckets<br />
temperatur höjas<br />
och det har visat sig möjligt att<br />
mäta töjning upp till 1300°C.<br />
Institutets laserextensometer<br />
har med framgång även<br />
använts för töjningsstyrd utmattnings<strong>provning</strong>.<br />
Provning har genomförts i<br />
hög temperatur där provsta-<br />
Teknisk data<br />
Last ± 250 kN<br />
Temperatur –40–+300°C<br />
Inert gas möjlig<br />
Saltdimma<br />
Vattendimma<br />
Frekvens upp till 20 Hz<br />
Alla R-värden möjliga<br />
Töjningsstyrd <strong>provning</strong> möjlig<br />
Enaxligt och torsion standard<br />
Fleraxligt på begäran<br />
ven inte berörts av någon<br />
kontakterande extensometer.<br />
Detta innebär att <strong>provning</strong><br />
som tidigare varit omöjlig att<br />
genomföra nu kan göras med<br />
utmärkt noggrannhet.<br />
Kontakt<br />
Henrik Östling<br />
henrik.ostling@swerea.se<br />
Teknisk data<br />
Klass 1<br />
Mätlängd 6–300 mm<br />
Arbetsavstånd 200–600<br />
mm 100 Hz uppdatering<br />
Styrande utmattning upp<br />
till 0.2 Hz<br />
Följande utmattning upp<br />
till 10 Hz
Utvärdering av data<br />
För att kunna använda provresultatet<br />
i en verklig tillämpning<br />
krävs det någon form av<br />
utvärdering av producerade<br />
data. Från <strong>provning</strong> kommer<br />
det normalt ett antal datafi ler<br />
med (vanligtvis) sifferkolumner<br />
innehållande rådata, och det är<br />
vanligen en relativt oanvändbar<br />
information. Till exempel får<br />
man helt olika data beroende<br />
på om det är provstavs<strong>provning</strong><br />
eller komponent<strong>provning</strong>.<br />
Ska man använda data för att<br />
dimensionera mot spektrumlast<br />
(varierande amplitud) måste<br />
hänsyn tas också till detta.<br />
Rådata måste processas<br />
för att få fram utvärderad data<br />
i form av till exempel utmattningsgräns,<br />
S/N-kurvor, krypdata<br />
etc. <strong>Swerea</strong> KIMAB har<br />
Kopplingen haveri –<br />
Material<strong>provning</strong><br />
Haveriutredningar är ett område<br />
som kräver en ingående<br />
kännedom om materials uppförande<br />
under olika omständigheter.<br />
För att kunna fastställa<br />
skeenden måste man därför i<br />
detalj veta vad som händer vid<br />
olika skademekanismer och<br />
dessutom kunna särskilja dem.<br />
Det senare är svårare än man<br />
kan tro då man ofta får likartade<br />
utseenden på brottytor trots<br />
att de bakomliggande mekanismerna<br />
är helt olika. <strong>Swerea</strong><br />
KIMAB utför avancerad material<strong>provning</strong><br />
omfattande fl ertalet<br />
förekommande metoder och<br />
material, varför vi har en unik<br />
kompetens att applicera på<br />
detta område.<br />
Vi har också möjlighet att<br />
via specialanpassad <strong>provning</strong><br />
verifi era olika delar i ett<br />
skadeförlopp. Institutet förfogar<br />
över en av de förnämsta<br />
mikroskopiutrustningar som<br />
fi nns i Sverige vilket innebär att<br />
olika materialuppföranden kan<br />
kompletteras med metallurgisk<br />
data. Frågorna inom detta område<br />
är mångskiftande, <strong>Swerea</strong><br />
KIMAB har resurserna för att ta<br />
fram svaren.<br />
Kontakt<br />
Olivier Rod<br />
olivier.rod@swerea.se<br />
en lång erfarenhet av att arbeta<br />
med utvärdering av rådata. Vi<br />
gör utvärderingar direkt mot<br />
gällande standarder i de fall<br />
kunden har ett specifi kt önskemål,<br />
men ofta gör vi en<br />
kundanpassad utvärdering<br />
för att kunden ska få ut mesta<br />
möjliga av <strong>provning</strong>en för sin<br />
applikation. I många fall när<br />
man hanterar avancerad prov-<br />
Brottmekanisk <strong>provning</strong><br />
Brottmekanisk <strong>provning</strong> syftar<br />
till att ta reda på ett materials<br />
motstånd mot spricktillväxt.<br />
En grov indelning kan göras i<br />
sprickinitiering, tillväxtfas och<br />
slutligt brott. I initieringsfasen<br />
är man vanligen intresserad<br />
av vilket mekanism som styr<br />
förloppet samt vid vilka belastningar<br />
man kan förvänta sig<br />
initiering. Under tillväxtfasen<br />
existerar (för fl ertalet material)<br />
ett område inom vilket en proportionell<br />
tillväxt av sprickan<br />
kan beräknas och via kännedom<br />
om styrande materialparametrar<br />
är det då möjligt att<br />
beräkna livslängd. Det slutliga<br />
brottet kommer sedan inom ett<br />
område där man har extremt<br />
snabb spricktillväxt och det är<br />
givetvis mycket viktigt att känna<br />
till när detta sker.<br />
Utöver styrande materialparametrar<br />
påverkas sprick-<br />
Beräkningar och mekanisk <strong>provning</strong><br />
En mycket viktig del i all form<br />
av mekanisk <strong>provning</strong> är att<br />
man har kontroll på hur materialet<br />
belastas under lastcykling.<br />
För alla standardiserade<br />
<strong>provning</strong>ar är detta utrett och<br />
färdiga provstavsgeometrier<br />
samt tillvägagångssätt fi nns<br />
tillgängliga. I det fall man tvingas<br />
(eller vanligare, önskar) gå<br />
utanför standard <strong>provning</strong>sförfarande<br />
uppkommer genast<br />
frågan om hur provet uppför<br />
sig under last. Det kan gälla<br />
utbredningen av spänningskoncentrationer,<br />
olinjäriteter på<br />
grund av förskjutningsmönster,<br />
bucklingsinitiering etc. Oavsett<br />
vilken mekanism som är<br />
aktuell så är det viktigt att ha<br />
kontroll på skeendet om man<br />
ska kunna ta fram relevanta<br />
materialdata. I det perspektivet<br />
är kopplingen till beräkningar<br />
glasklar. En ingående FEanalys<br />
kan i vissa fall direkt<br />
ge svar på hur <strong>provning</strong>en ska<br />
utföras för att få fram rätt data,<br />
omvänt kan man utan analysen<br />
missa totalt. Det är sedan lätt<br />
ning saknas relevant standard<br />
för utvärdering och här kommer<br />
institutets långa erfarenhet<br />
kunden till godo genom att vi<br />
i samråd med kunden tar fram<br />
lämpliga materialparametrar.<br />
Kontakt<br />
Anders Björkblad<br />
anders.bjorkblad@swerea.se<br />
initiering/-tillväxt också av en<br />
mängd andra förhållanden som<br />
t.ex. temperatur, miljö, lastsekvenser,<br />
restspänningar . Det<br />
fi nns befi ntliga standarder för<br />
många procedurer men dessa<br />
är långt ifrån heltäckande varför<br />
det fi nns ett stort behov av<br />
fortsatt forskning/utveckling<br />
gällande både <strong>provning</strong>ens<br />
utförande och utvärdering av<br />
data.<br />
Ämnet är således komplext<br />
och för att ta fram relevanta<br />
data inom det brottmekaniska<br />
området ställs därför höga<br />
krav på både kompetens och<br />
utrustning. <strong>Swerea</strong> KIMAB<br />
arbetar aktivt inom området<br />
och utför löpande forskning på<br />
ny metodik.<br />
Kontakt<br />
Henrik Östling<br />
henrik.ostling@swerea.se<br />
att tänka sig de katastrofala<br />
effekter som kan bli följden av<br />
felaktiga materialparametrar i<br />
t.ex. säkerhetskomponenter.<br />
Provning hos <strong>Swerea</strong> KIMAB<br />
innefattar alltid en bedömning<br />
av huruvida en särskild analys<br />
behöver göras för aktuell <strong>provning</strong>suppställning.<br />
Kontakt<br />
Johannes Gårdstam<br />
johannes.gardstam@swerea.se
Ackrediterad drag<strong>provning</strong><br />
Institutet är ackrediterat för drag<strong>provning</strong> i<br />
rumstemperatur. Vi använder det senaste<br />
inom instrumentering och styrkontroll<br />
och vi kan snabbt och effektivt utföra<br />
drag<strong>provning</strong> enligt valfri standard. Den<br />
personal som utför <strong>provning</strong>en är specialutbildad<br />
och certifi erad för ackrediterad<br />
<strong>provning</strong> och våra rutiner följer ISO-6892.<br />
Övrig <strong>provning</strong> vid institutet är inte ackrediterad<br />
men verksamheten bedrivs enligt<br />
samma riktlinjer och med samma kvalitetskrav.<br />
Det är vår bestämda uppfattning att<br />
all <strong>provning</strong> ska utföras som om den vore<br />
ackrediterad även om man av kostnadsskäl<br />
avstår från formell ackreditering. Om ackrediterad<br />
<strong>provning</strong> önskas/krävs så ordnar<br />
vi självklart detta, dock tillkommer en<br />
merkostnad för ackrediteringen.<br />
Teknisk data<br />
Last 100 kN<br />
Temperatur 22°C<br />
Draghastighet 0.0001–1000 mm/min<br />
Extensometer mätlängd 5–300 mm<br />
Klass 0.5<br />
Kontakt<br />
Michael Östh<br />
michael.osth@swerea.se<br />
NYHETSBREV NUMMER 2 2011 FRÅN SWEREA KIMAB<br />
<strong>Mekanisk</strong>a tester vid French<br />
Corrosion Institute<br />
Utmattningstest<br />
i naturligt havsvatten<br />
En av de viktigaste framtida<br />
utvecklingarna inom olje- och<br />
gasindustrin bygger på exploatering<br />
av (ultra)djuphavsresurser<br />
(till exempel i Norra<br />
ishavet). Det innebär att det<br />
blir extra intressant hur olika<br />
typer av rostfritt stål (framför<br />
allt duplext och superduplext<br />
stål) beter sig vid utmattningskorrosion<br />
i havsvatten med<br />
och utan katodiskt skydd.<br />
Tre utmattningsmaskiner,<br />
var och en utrustad med instrument<br />
för fyrpunktsbelastning<br />
i ett titanskal, gör det<br />
möjligt att utföra tester av<br />
utmattning på grund av återkommande<br />
belastningar under<br />
lång tid (så kallad High Cycle<br />
Fatigue, HCF) i naturligt havsvatten<br />
som löpande förnyas<br />
och syrsätts.<br />
Utmattningstest<br />
i klimatkammare<br />
Inom fordonsindustrin används<br />
en rad olika fogmetoder,<br />
material, beläggningar och designer<br />
för att uppfylla villkoren<br />
på bland annat prestanda,<br />
hållfasthet, säkerhet, utseende<br />
och kostnader. Det innebär<br />
att nya material kräver anpassade<br />
monteringstekniker och<br />
specifi ka utredningar av de<br />
sammanfogade materialens<br />
korrosionsprestanda och mekaniska<br />
egenskaper.<br />
Det har tagits fram ett unikt<br />
pneumatiskt testinstrument<br />
som gör det möjligt att testa<br />
utmattningskorrosion i cykliska<br />
korrosionstester. Med hjälp av<br />
det kan man utföra parallella<br />
utmattnings- och korrosionstester<br />
av sammanfogade komponenter<br />
i olika accelererade<br />
korrosionstester som används<br />
inom fordonsindustrin.<br />
Övrig <strong>provning</strong><br />
De <strong>provning</strong>smetoder som har räknats<br />
upp här innefattar de permanenta resurser<br />
som fi nns hos <strong>Swerea</strong> KIMAB och<br />
Institut de la Corrosion. Medlemsprogram<br />
<strong>Mekanisk</strong> <strong>provning</strong> kommer dock inte att<br />
begränsas till de befi ntliga metoderna.<br />
I det fall att behov/intresse uppkommer<br />
för en metod som inte är etablerad kommer<br />
en diskussion att föras om huruvida<br />
metoden ska behandlas inom medlemsprogrammet.<br />
Kontakt<br />
Henrik Östling<br />
henrik.ostling@swerea.se<br />
Tekniska data – Havsvatten<br />
Belastning ± 25 kN<br />
(0–10 kN under fyrpunktsbelastning)<br />
Temperatur 5–80 C°<br />
Frekvens 10 Hz<br />
Naturligt eller syntetiskt<br />
havsvatten, med eller utan<br />
katodiskt skydd, luft- eller<br />
gasbubblor<br />
Tryck 2 bar.<br />
Tekniska data –<br />
Klimatkammare<br />
Belastning 0–3,5 kN<br />
Frekvens 0,5 Hz<br />
Tester i klimatkammare<br />
Temperatur –15°C till +50°C<br />
Luftfuktighet 20–100 % RH,<br />
saltspray/saltregn)<br />
Kontakt<br />
Dominique Thierry<br />
dominique.thierry@institutcorrosion.fr
Flera stipendier till Jonas Gurell<br />
Jonas Gurell, <strong>Swerea</strong> KIMAB,<br />
har tilldelats 270 000 kr från Sveriges<br />
Ingenjörers Miljöfond och<br />
85 000 kr från Kungens 50-årsfond.<br />
Han har fått stipendierna<br />
för sitt arbete med att utveckla<br />
ett laserbaserat sorteringssystem<br />
för effektiv metallåtervin-<br />
ning. Bara att återvinna några<br />
procent av allt skrot innebär en<br />
stor besparing.<br />
Pengarna ska Jonas bland<br />
annat använda till att bygga<br />
upp ett internationellt nätverk.<br />
Kontakt: Jonas Gurell,z<br />
jonas.gurell@swerea.se<br />
Eurocorr 2011 – Developing Solutions for the Global Challenge<br />
NYHETSBREV NUMMER 2 2011 FRÅN SWEREA KIMAB<br />
Medlemsdag<br />
&<br />
Jubileum<br />
5 oktober 2011<br />
Fotografi ska ska Museet<br />
<strong>Swerea</strong> KIMAB är Sveriges<br />
äldsta forskningsinstitut. Vi<br />
grundades 1921. Detta firar<br />
vi med en medlemsdag<br />
i oktober med spännande<br />
föreläsningar av inbjudna<br />
gästföreläsare från våra medlemsföretag<br />
och nya rön från<br />
våra medarbetare.<br />
Dagen avslutas med en<br />
gemensam middag. Utförlig<br />
information om dagen kommer<br />
att publiceras på vår webbplats<br />
(www.swereakimab.se) inom<br />
kort. Notera dagen i din kalender!<br />
Vill du ha mer information<br />
går det även bra att kontakta<br />
tomas.hult@swerea.se.<br />
<strong>Swerea</strong> KIMAB är lokal värd för Eurocorr<br />
2011 – The European Corrosion<br />
Congress 4–8 september 2011 i<br />
Stockholm. Kongressen brukar ha ca<br />
800 deltagare från hela världen, med<br />
tyngdpunkt från Europa. Förutom<br />
konferensprogrammet kommer det att<br />
fi nnas utställning, postersession och<br />
arbetsmöten.<br />
Unikt tillfälle<br />
Passa på att träffa kollegor från hela<br />
världen. Anmäl dig via konferensens<br />
webbplats: www.eurocorr.org.<br />
Kurs i korrosion<br />
I anslutning till konferensen kommer<br />
en kurs i korrosion omfattande 7,5<br />
poäng att hållas på KTH. Kursen är<br />
öppen för industri och studenter.<br />
Ytterligare information<br />
www.eurocorr.org.<br />
Kalendarium 2011<br />
1 september 2011<br />
Kursstart för IWE- & IWT-<br />
utbildning Stockholm<br />
Info: www.svets.se/utbildning<br />
4–8 september 2011<br />
Eurocorr 2011 Stockholm<br />
Info: www.eurocorr.org<br />
5 oktober 2011<br />
Medlemsdag & 90-årsjubileum!<br />
Stockholm<br />
Info: www.swereakimab.se<br />
6 oktober 2011<br />
Ytteknik – Seminariedag<br />
Info: www.swereakimab.se<br />
23 november 2011<br />
<strong>Mekanisk</strong> <strong>provning</strong><br />
Seminariedag Stockholm<br />
Info: www.swereakimab.se<br />
Box 55970, 102 16 Stockholm, 08-440 48 00, kimab@swerea.se, www.swereakimab.se.<br />
Redaktör: Margaretha Sönnergaard, 08-440 48 25, margaretha.sonnergaard@swerea.se<br />
Vi skriver våra e-postadresser så här: fornamn.efternamn@swerea.se
Change language