Tutkimustamme motivoi ihmisten ja teollisuuden jatkuvasti lisääntyvä tarve entistä paremmille, kestäville materiaaliratkaisuille. Päätavoitteemme on ymmärtää materiaalien mikrorakenteet yksityiskohtaisesti ja niiden vaikutukset materiaalin suorituskykyyn, jotta voidaan suunnitella innovatiivisia, kestäviä, energiatehokkaita ja turvallisia materiaaleja. Tavoitteena on myös kehittää ainetta-rikkomattomia testaus (NDT)-käytäntöjä materiaalien tehokkaaseen laadunvalvontaan ja suorituskyvyn arviointiin. Tutkimusryhmämme tarjoaa syvällistä materiaaliosaamista, jota voidaan hyödyntää todellisissa teollisissa sovelluksissa.
Keskeiset tehtävät ja tavoite
Tutkimusryhmämme tutkimusaiheet ovat laaja-alaisia liittyen materiaalien karakterisointiin. Pääpaino on materiaalien mikrorakenteiden tutkimuksessa ja niiden rinnastamisessa muihin materiaaliominaisuuksiin sekä NDT-menetelmiin perustuviin materiaalin suorituskyvyn arviointeihin.
Erilaisten materiaalien yksityiskohtainen mikrorakenneominaisuuksien tutkimus perustuu monipuolisten karakterisointimenetelmien hyödyntämiseen, mukaan lukien elektronimikroskopia mikroanalyysi- ja elektronidiffraktiotekniikoilla sekä röntgendiffraktio. Ainetta rikkomaton testaus (NDT) mahdollistaa komponentin tarkastelun vaikuttamatta sen tulevaan käyttöön. NDT-menetelmiä (kuten magneettinen Barkhausen kohina ja röntgendiffraktio) voidaan käyttää mm. materiaalien pintarakenteen tilan ja jäännösjännitysten arvioinnissa.
Ryhmän johtaja
Minnamari Vippola
professori, tutkimuksen varadekaani
Minnamari VippolaRyhmän jäsenet
Tutkimusta tukevat tutkimusinfrastuktuurit
Projekteja
Väitöskirjat ja julkaisut
Väitöskirjat
Tuomas Jokiaho: Residual Stress, Microstructure and Cracking Characteristics of Flame Cut Thick Steel Plates : Towards Optimized Flame Cutting Practices, 2019
Essi Sarlin: Characterisation of Novel Corrosion Resistant Stainless Steel/Rubber/Composite Hybrid Structures, 2014
Suvi Santa-aho: Barkhausen Noise Method for Hardened Steel Surface Characterization - The Effect of Heat Treatments, Thermal Damages and Stresses, 2012
Mari Honkanen: Injection-Molded Hybrids - Characterization of Metal-Plastic Interfacial Features, 2011
Viimeisimmät artikkelit (open access)
Gundgire, T., Jokiaho, T., Santa-aho, S., Rautio, T., Järvenpää, A. & Vippola, M. (2022). Comparative study of additively manufactured and reference 316 L stainless steel samples – Effect of severe shot peening on microstructure and residual stresses. Materials Characterization, 191: 112162. https://doi.org/10.1016/j.matchar.2022.112162
Rautio, T., Jaskari, M., Gundgire, T., Iso-Junno, T., Vippola, M. & Järvenpää, A. (2022). The Effect of Severe Shot Peening on Fatigue Life of Laser Powder Bed Fusion Manufactured 316L Stainless Steel. Materials, 13;15(10): 3517. https://doi.org/10.3390/ma15103517
Honkanen, M., Santa-aho, S., Laurson, L., Eslahi, N., Foi, A., & Vippola, M. (2021). Mimicking Barkhausen noise measurement by in-situ transmission electron microscopy - effect of microstructural steel features on Barkhausen noise. Acta Materialia, 221, [117378]. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2021.117378
Santa-Aho, S., Kiviluoma, M., Jokiaho, T., Gundgire, T., Honkanen, M., Lindgren, M., & Vippola, M. (2021). Additive manufactured 316l stainless-steel samples: Microstructure, residual stress and corrosion characteristics after post-processing. Metals, 11(2), [182]. https://doi.org/10.3390/met11020182
Jokiaho, T., Santa-aho, S., Peura, P., & Vippola, M. (2020). Cracking and Failure Characteristics of Flame Cut Thick Steel Plates. Metallurgical and Materials Transactions A: Physical Metallurgy and Materials Science, 51, 1744-1754. https://doi.org/10.1007/s11661-020-05639-x
Santa-aho, S., Sorsa, A., Honkanen, M., & Vippola, M. (2020). Detailed Barkhausen noise and microscopy characterization of Jominy end-quench test sample of CF53 steel. Journal of Materials Science, 55(11), 4896-4909. https://doi.org/10.1007/s10853-019-04284-z
Santa-aho, S., Laitinen, A., Sorsa, A., & Vippola, M. (2019). Barkhausen Noise Probes and Modelling: A Review. Journal of Nondestructive Evaluation, 38(4), [94]. https://doi.org/10.1007/s10921-019-0636-z
Tomkowski, R., Sorsa, A., Santa-Aho, S., Lundin, P., & Vippola, M. (2019). Statistical evaluation of barkhausen noise testing (BNT) for ground samples. Sensors (Switzerland), 19(21), [4716]. https://doi.org/10.3390/s19214716
Sorsa, A., Santa-aho, S., Aylott, C., Shaw, B., Vippola, M., & Leiviskä, K. (2019). Case Depth Prediction of Nitrided Samples with Barkhausen Noise Measurement. Metals, 9(3), [325]. https://doi.org/10.3390/met9030325
Jokiaho, T., Santa-aho, S., Peura, P., & Vippola, M. (2019). Role of Steel Plate Thickness on the Residual Stress Formation and Cracking Behavior During Flame Cutting. Metallurgical and Materials Transactions A: Physical Metallurgy and Materials Science, 50(9), 4178–4192. https://doi.org/10.1007/s11661-019-05314-w