Hovedprofil: Materialutvikling og -bruk

Har du tenkt over hvilke materialer en bil, båt, et fly eller en offshoreinstallasjon er laget av? Hvorfor akkurat de materialene er valgt, hvilke materialegenskaper som er viktige og ikke minst hva det er som bestemmer materialegenskapene? Dette krever grunnleggende kunnskaper om konstruksjonsmaterialer som aluminium, stål, titan, nikkel, keramer og kompositter. I tillegg er det nødvendig å forstå hvordan nano- og mikrostrukturen til materialene påvirker bruksegenskapene.

Et materiale som brukes i bil, båt eller fly må både være lett, sterkt og seigt, slik at energiforbruket blir lavt og bæreevnen størst mulig. Et lett materiale har lav tetthet, og dette er en fysisk egenskap som gjenspeiler den atomære oppbyggingen. Tilsvarende bestemmer nano- og mikrostrukturen styrken og seigheten til materialet, og i motsetning til tettheten endres disse egenskapene etter støping, varmebehandling, forming og sveising. Siden det er kombinasjonen av egenskaper som teller, vil en herdet aluminiumlegering ofte være den beste materialløsningen for bil, hurtigbåt og fly. I dag er norsk lettmetallindustri verdensledende når det gjelder fremstilling av bildeler i aluminium (bilde 1).

Korrosjonsmotstanden til et materiale påvirkes også av nano- og mikrostrukturen. Denne egenskapen kan følgelig styres gjennom tilsetning av legeringselementer, varmebehandling og overflatebelegging. I dag går 2-4 % av bruttonasjonalproduktet med til å utbedre skader forårsaket av korrosjon. Av disse kunne 20-25 % vært unngått ved riktig materialvalg og overflatebehandling. Å beskytte mot korrosjon er viktig både for stål, titan, nikkel og aluminium som benyttes i alle oljeinstallasjoner i Nordsjøen. Norge er et foregangsland innen avansert materialbruk offshore. For eksempel jobber mange materialteknologer i StatoilHydro og AkerKværner med å utvikle nye korrosjonsbestandige stål, nikkel- og titanlegeringer i samarbeid med internasjonale produsenter. Dette er helt nødvendig, siden korrosjonsproblematikken på langt nær er løst. Andre igjen prøver å utvikle nye metoder og teknikker for overflatebelegging av mer tradisjonelle materialer. Slik legger materialteknologene grunnlaget for sikker og miljøvennlig utnyttelse av olje- og gassressursene i Nordsjøen og Nordområdene (bilde 2).

"Prosjekt/masteroppgåva mi går ut på å finne ut kvifor stål, som i utgangspunktet er veldig sterkt, blir sprøtt og ubrukeleg etter å ha blitt sveisa og nedkjølt til - 60 celsius.
Eg har derfor sveisesimulert og varmebehandla stålprøver for å danne ein spesiell mikrostruktur, og studert denne ved hjelp av lysmikroskop og elektronmikroskop."