Metallbearbetning kräver starkare material
Produktiviteten i metallindustrin är beroende av den hastighet med vilken man kan bearbeta materialen. För att öka produktiviteten krävs allt högre skärhastigheter, vilket i sin tur betyder högre temperaturer och större belastning på materialet i skärverktygen. Gustaf Östberg har i sitt doktorsarbete vid Chalmers undersökt vad som händer i hårdmetaller när de deformeras vid användning i skärverktyg i metallbearbetningsindustrin.
Materialutvecklingen hos hårdmetaller har lett till en exceptionell förslitningsstyrka, men de höga temperaturerna och belastningarna medför att materialen ofta deformeras innan någon betydande förslitning hinner äga rum. Livslängden på verktygen bestäms därför ofta av deformationen istället för av förslitningen.
I sin doktorsavhandling förklarar Gustaf Östberg de fysikaliska mekanismerna bakom denna plastiska deformation. Han har undersökt hårdmetallers struktur med hjälp av elektronmikroskopiska metoder samt med en så kallad atomsond. Atomsonden är en analysmetod som endast finns på Chalmers i Sverige och på ett fåtal universitet i världen.
Med detta instrument kan man avbilda och kemiskt identifiera enskilda atomer genom att dessa förångas från ett nålformat preparat.
– Resultatet av mina undersökningar är av stor betydelse för vidareutvecklingen av materialens egenskaper, säger Gustaf Östberg som också presenterar en modell för deformationsprocessen i sin avhandling
Extremt värmetåliga material
Hårdmetaller är kompositmaterial som består av ett hårt karbid- eller karbonitridskelett inbakat i en seg metall, vilket gör att de uppvisar en enastående hårdhet utan att vara spröda.
Tack vare denna kombination av egenskaper används hårdmetaller ofta som verktygsmaterial för skärande metallbearbetning som svarvning och fräsning, eftersom dessa verktyg utsätts för mycket höga temperaturer och mekaniska belastningar.
Sverige är idag världsledande när det gäller utveckling och tillverkning av hårdmetallverktyg för skärande bearbetning, vilket har gjorts möjligt genom ett kontinuerligt och tätt samarbete mellan universitetsvärlden och industrin.
Avhandlingen ”Mechanisms of plastic deformation of cemented carbide and cermet cutting tools” försvaras vid en offentlig disputation på Chalmers fredagen den 1 april kl 10.15 i sal Kollektorn, i MC2-huset, Kemivägen 9, Göteborg.
Gustaf Östberg kommer från Kil i Värmland.
Kontaktinformation
Mer information:
Gustaf Östberg, Materialvetenskap, Fysik, telefon: 031-772 3325,
e-post: gusto@fy.chalmers.se
