Structure and properties of hard materials
- Reference number
- SM09-0006
- Start and end dates
- 100101-111231
- Amount granted
- 1 234 300 SEK
- Administrative organization
- Sandvik Machining Solutions Sverige AB
- Research area
- Materials Science and Technology
Summary
The proposed exchange project will be strongly connected to the product development at Sandvik Tooling. There will be a direct and operative involvement in on-going product development projects where there is an identified need for creating a deep understanding of relationships between a component's or material's properties and its structure and chemistry. The projects will be focussed on the development of new cutting tool materials in the areas of coated cemented carbides, polycrystalline diamond and cubic boron nitride. The outcome of the work will, when appropriate, be presented to the scientific community in the field. The applicant will be temporarily part-time employed (50 %) by the host organisation Sandvik Tooling during a period of two years. During that time she will be on a 50 % leave of absence from the home organisation Chalmers University of Technology. The proposed exchange project will give the applicant a significant experience of product and competence development in industry. This will not only provide a good platform for future collaboration and competence exchange between Sandvik Tooling and Chalmers, but also facilitate the initiation of relevant research activities. The knowledge and experience that will be gained through the proposed project will be used in the establishment of goal oriented, industry relevant, research projects and experimental programmes, and provide the basis for long-term research collaboration.
Popular science description
Inom tillverkningsindustrin finns det ett behov av att kunna bearbeta metaller på ett snabbt och tillförlitligt sätt och med hög precision, till exempel för att ge en komponent en viss form. Skärande bearbetning innebär att ett verktyg skär bort material från ett arbetsstycke. Svarvning, fräsning och borrning är olika typer av skärande bearbetning. Skärverktyget utsätts för stora påkänningar, bland annat höga temperaturer och mekanisk belastning, och har därför en begränsad livslängd. Skärande verktyg kan framställas av olika typer av material. På marknaden finns bland annat verktyg framställda av hårdmetall, olika keramiska material (karbider, oxider och nitrider), diamant och snabbstål. Hårdmetall är ett material där områden bestående av wolframkarbid binds samman av metallen kobolt. Skärverktyg av hårdmetall beläggs ofta med ett ytskikt för att öka verktygets livslängd. Det aktuella användningsområdet avgör vilket material skärverktyget skall vara tillverkat av. Skärverktygets egenskaper bestäms av strukturen hos materialet, det vill säga hur atomerna är ordnade i olika delar av materialet. Strukturen beror i sin tur på sammansättningen hos verktygsmaterialet och de olika stegen i tillverkningsprocessen. Det är viktigt att förstå dessa samband för att kunna tillverka skärverktyg med optimala egenskaper. I det föreslagna utbytesprojektet skall vi arbeta med att öka förståelsen för olika samband mellan egenskaper, struktur och tillverkningsprocess. Projektet kommer att vara starkt knutet till produktutvecklingsarbetet på Sandvik Tooling. Den sökande kommer att vara direkt och operativt involverad i pågående produktutvecklingsprojekt där det finns ett uttalat behov av att skapa en djup förståelse för olika samband mellan ett verktygs, eller ett verktygsmaterials, egenskaper och dess struktur och kemiska sammansättning. De här projekten kommer att vara fokuserade på utveckling av nya verktygsmaterial inom materialområdena belagd hårdmetall, polykristallin diamant och kubisk bornitrid. Det föreslagna utbytesprojektet kommer att ge den sökande en betydande erfarenhet av produkt- och kompetensutveckling i industrimiljö. Denna erfarenhet kommer att utgöra en bra plattform för framtida samarbete och kompetensutbyte mellan Sandvik Tooling och Chalmers, vilket kommer att bidraga till en konkurrenskraftig forskningsverksamhet.