Co-fri borrkrona

Syfte och mål

Sverige är ett starkt materialproducerande land, och världsledande när det gäller att producera fossilfria stål och hårdmetall. Detta projekt syftar till att förena dessa två material i en komposit för att lösa hållbarhetsfrågor med befintliga verktygsmaterial för bergborrning. Traditionellt består verktyg för bergborrning av volframkarbid i en bindefas av kobolt. I det nya materialet har bindefasen ersatts av ett stål med martensitisk/ferritisk matris med en viss mängd restaustenit, som vid förhöjda spänningsnivåer omvandlas till martensit genom en så kallad TRIP-effekt.

Förväntade effekter och resultat

En ny bindefas skulle kunna förbättra de mekaniska egenskaperna hos hårdmetallbaserade verktyg för bergborrning samt lösa flera problem från en hållbarhetspunkt kopplade till kobolt. Kobolt är både karcinogent och till stor del utvunnen i konfliktområden. Dessutom skulle projektets resultat kunna bana väg för en ny grupp av kompositmaterial för många olika tillämpningar.

Planerat upplägg och genomförande

Projektet är uppdelat i fyra arbetspaket, WP. I WP 1 kommer beräkningar och simuleringar för att hitta ett recept för den nya bindefasens sammansättningen att utföras på KTH med hjälp av materialdesign och ICME, Integrated Computational Materials Engineering. I WP 2 tillverkas borrkronor baserade på receptet som föreslagits i WP 1 enligt en pulvermetallurgisk process av Sandvik Mining. I WP 3 karakteriseras de sintrade borrkronorna från WP 2 av Sandvik Mining tillsammans med KTH. I WP 4 kommer fälttester att utföras vid en av Bolidens gruvor av Boliden Mineral och Sandvik Mining.