Högrena sätthärdningsstål i transmissionskomponenter

Syfte och mål

Projektet utfördes av forskningsutförarna Swerim och RISE IVF med industriparter Ovako, Scania, GKN ePowertrain samt Volvo CE respektive GTO. Projektet syftade till att finna hur fördelarna i högrena stål kan utnyttjas i transmissionskomponenter genom värmebehandling, vilket innefattade dels kartlägging av utmattning mot renhet och värmeb, samt kvantifiering av renhet. Med prövade utmattningsmetoder visade det sig dock svårt att isolera och benchmark:a renheten i stålen. Det var även utmanande att objektivt kvantifiera renheten med begränsningarna i använda standarder.

Resultat och förväntade effekter

Det är en utmatning att objektivt kvantifiera renhetsgraden på stål med inneslutningar i meso- och mikrostorlek. Mer arbete behövs för att etablera utmattningsprovning som kan jämföra prestanda i högrena stål med avseende deras renhetsgrad. Men med provad metod det är indikativt att komponenten behöver vara tillverkad med hög ythårdhet, höga tryckrestspänningar samt hög ytfinhet för att ta vara på fördelarna i högrena stål.

Upplägg och genomförande

Stålsorten 18CrNiMo7-6 tillverkades i fyra renhetsgrader. Sätthärdning utfördes med gasuppkolning respektive lågtrycksuppkolning. Gasuppkolade efterbehandlades även med och utan kulpening. Renhet karakteriserades med existerande standarder och utmattning utvärderades med kuggrotsböj och roterande böj. Inga säkra slutsatser kunde dras om hur renhet och prestanda korrelerar. Därmed togs beslutet att inte formulera Guidelines för hur högrena stål ska värmebehandlas för att ta vara på deras fördelar. Workshop för disseminering av resultat ställdes också in av samma skäl.