Ingen kobolt i hårdmetall ett materialgenomatiskt angreppssätt

Syfte och mål

Målet har varit att ersätta kobolt i hårdmetall med en alternativ bindefas för att minska inverkan på miljö och hälsa under produktion och användning då kobolt nyligen har funnits vara cancerogen vid inandning. Projektet har påvisat de fundamentala mekanismer som ligger bakom de egenskaper och prestanda som uppvisas av hårdmetall med alternativa bindefaser jämfört med WC-Co. Mer arbete behövs innan alternativa bindefaser kan ses som konkurrerande med de Co-baserade bindefaser som finns på marknaden men framstegen som har gjorts är motiverande och projektet måste betraktas som lyckat.

Resultat och förväntade effekter

Resultaten påvisar en mycket positiv utveckling av hårdmetall med alternativa bindefaser. Projektet har visat att det är möjligt att tillverka hårdmetall med Ni och Fe istället för Co och att även om prestandan ännu inte nått till samma nivå som de produkter som finns på marknaden har det genererats en väsentligt ökad förståelse som kommer bidra till framtida förbättringar. De första stegen mot mer miljö- och hälsomässigt hållbar hårdmetall har tagits och de modeller och metoder som har utvecklats kommer bli oundgängliga i framtida design.

Upplägg och genomförande

Den ICME (Integrated Computational Materials Engineering)-metodik som använts har möjliggjort både design av nya material och gett insikter om vilka egenskaper som bör ligga i fokus för fortsatt utveckling och design av hårdmetall med alternativa bindefaser. För industriella tillämpningar är det kritiskt att relatera mekaniska egenskaper vid rumstemperatur till faktisk prestanda vid olika tillämpningar. För att undersöka detta har ett antal testmetoder för metallbearbetning och bergborrning använts.