Tema

Så hanterar man svårbehandlat verktygsstål

Industriella verktyg ska hålla för tillverkning i tuffa förhållanden under lång tid. Hur man hanterar verktygsstålet är avgörande för hur bra verktyget blir. 
– Med rätt typ av värmebehandling förbättras stålets egenskaper avsevärt, säger Arbab Rehan som doktorerat på hur man optimerar kallarbetsstålet Caldie.

Att använda rätt typ av verktygsstål och efterbehandla det på rätt sätt är viktigt för att man ska få exakt de egenskaper och prestanda som ett industriellt verktyg behöver ha. För att undersöka detta krävs omfattande tester och utvärderingar.

– Industriella verktyg ska ofta hålla för tillverkning under lång tid. De utsätts för tufft slitage och får varken spricka eller deformeras eftersom ett produktionsstopp för med sig stora kostnader när värdefull tid går förlorad, förklarar Arbab.

Uddeholm AB i värmländska Hagfors är tillverkare av stål för industriella verktyg. De tar fram specialanpassade verktygsstål för kunder i en rad olika branscher – allt från bilindustrin till livsmedelsproducenter. Företaget gav Arbab uppdraget att forska om kallarbetsstålet Caldie eftersom det inte var så väl utforskat.

Brett användningsområde

– Caldie kan användas till att ta fram verktyg för tillverkning inom många olika slags produktområden, till exempel bilstolar, kylskåp med mera. Det är ett dyrt och relativt svårbehandlat verktygsstål.

Arbab förklarar att Caldie, precis som många andra stållegeringar, måste värmas upp och kylas ner i flera steg både före och efter man tillverkar verktyget. Rätt utfört ger det stålet rätt egenskaper och rätt prestanda för den typ av produktion som verktyget ska användas till.

– Min forskning handlar om att undersöka olika parametrar för värmebehandlingen för att se vilka gränser vi har att förhålla oss till. Jag har först studerat detta på ett generellt plan och sedan gått in i detalj på mikroskopisk nivå.

Konkreta riktlinjer

– Jag har testat vilka temperaturer som är optimala vid uppvärmningen, hur många gånger stålet behöver värmas upp, hur snabbt kylningen ska ske, med mera. Parallellt har jag studerat hur mikrostrukturen och de mekaniska egenskaperna i stålet påverkas av de olika parametrarna.

Genom att göra en lång rad labbtester har Arbab kommit fram till ett antal konkreta riktlinjer för värmebehandling av Caldie.

– Mina slutsatser kan användas i diskussioner om hur Caldie ska värmebehandlas för olika användningsområden. Jag ger också förslag till hur man kan förändra nuvarande rekommendationer för värmebehandlingen.

Avhandlingen:
Effect of heat treatment on microstructure and mechanical properties of a 5 wt.% Cr cold work tool steel.

Vi finns där du är @forskningsnyhet

Så hanterar man svårbehandlat verktygsstål

 lästid ~ 2 min