Hur man framställer verktygsstål är avgörande för att verktyg ska hålla hög kvalitet och vara hållbara över lång tid. Industridoktoranden Arbab Rehan har på uppdrag av Uddeholm forskat om hur man optimerar kallarbetsstålet Caldie.
– Med rätt typ av värmebehandling förbättras stålets egenskaper avsevärt, säger Arbab Rehan som nyligen presenterade sin avhandling vid Högskolan Väst.
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 världens ledande 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. Det är kunskap som Uddeholm har nytta av i sin produktutveckling och vid rådgivning till kunder som tillverkar industriella verktyg.
Söker nya utmaningar
Som industridoktorand hos Uddeholm har Arbab jobbat nära företagets R&D-avdelning under fem år. Nu söker han nya utmaningar inom samma teknikområde.
– Jag vill gärna fortsätta utveckla kunskap om verktygsstål. Det är ett mycket intressant forskningsområde och eftersom det ständigt tas fram nya stållegeringar för verktyg inom olika produktområden, kommer också behovet av att ta fram ny kunskap om behandling av stål att finnas kvar.
Efter nio års studier i Sverige vid Lunds Universitet, Chalmers och Högskolan Väst vill Arbab gärna stanna kvar i landet och antingen arbeta med produktutveckling inom stålindustrin eller fortsätta som forskare på ett lärosäte.
– Svensk stålindustri ligger långt framme när det gäller produktutveckling och här finns mycket spännande projekt på gång.
Text: Christina Axelson
