Karbidstål är ett svenskt nyutvecklat material av det lundabaserade innovationsföretaget ProEngCo AB.
Kombinationen av ett material som är relativt billigt att framställa och bearbeta gör att det går att använda i en mängd tilllämpningar där man idag utnyttjar andra högpresterande, men betydligt dyrare och mer svårbearbetade material. Materialets goda gjutbarhet gör att man drastiskt kan minska behoven av kostsamma förädlingssteg som tex härdning och slipning.
Marknadspotentialen är därför mycket stor. Inte minst som slit- och verktygsmaterial.

Karbidstål framställs genom att man antingen tillsätter återvunnen hårdmetall eller volframkarbid eller en kombination av dessa till en lämplig stålsmälta (se annan artikel i papperstidningen).
Eftersom restprodukter i hårdmetall finns i stora mängder och volframkarbid inte är speciellt dyrt, dock beroende på renhetsgraden, (största förekomsten finns i Kina) innebär det att karbidstålet, relativt andra material i den här “klassen“, är billigt att framställa.
Men det är inte bara ett billigt material utan även ett material med avsevärda kvaliteter.
Ur smältan fås nämligen ett material med en slitstyrka som i vissa tillämpningar överträffar alternativa stålmaterial och jämförbara vitjärnstyper hävdar man hos ProEngCo.
– De tester vi gjort i några verktygstillämpningar har visat att karbidstålets livslängd kan vara flera gånger längre än alternativa material, säger Jan-Eric Ståhl, grundare av företaget och professor i mekanisk teknologi vid LTH, som tillsammans med kollegorna Anders Nilsson och Carl-Håkan Andersson är de personer som främst har varit med och utvecklat det nya karbidstålet.

Karbidstålets egenskaper gör att materialet är väl gjutbart och ger en för gjutning relativt finkorning struktur. Eftersom resultatet blir en produkt i just karbidstål och inte i ett sk martensitiskt stål, innebär detta att produkterna som tillverkas i materialet kan användas direkt efter gjutningen utan några kostsamma värmebehandlingsprocesser.
– Att materialet har så god gjutbarhet är en väldigt viktig fördel. Och i verktygssammanhang är det unikt, säger Jan-Eric Ståhl.
En annan fördel är att karbidstålet är förhållandevis enkelt att bearbeta med skärverktyg baserade på kubisk bornitrid (CBN).
Materialegenskaperna och materialets skärbarhet möjliggör att man genom svarvning kan nå ytor och ytegenskaper som man normalt endast kan få fram genom slipning. Problemen med ytförändringar som erhålles vid bearbetning av härdat stål har man hittills inte kunnat konstatera.
– Hos bla Volvo i Olofström har man testat stansverktyg i karbidstål som de före användning bara behövt svarva efter gjutningen. Därmed har man sluppit att härda och slipa detaljen vilket annars är det normala förfarandet. Det innebär också att det går fortare och blir billigare att tillverka detaljer i det här materialet än i andra material, säger Jan-Eric Ståhl.

Att karbidstålet med sina unika egenskaper är ett intressant och attraktivt material ur många synvinklar går inte att ta miste på.
Tillämpningarna för karbidstål finns också överallt. Bland annat där man idag använder någon typ av hårdmetall, keramik, manganstål, härdat stål eller sk vitt gjutjärn. Men att uppskatta marknaden – mer än att den förstås är mycket, mycket stor – är dock inget som Jan-Eric Ståhl vill göra i dagsläget.
– Man kan i stort sett ta vilken bransch som helst så finns det ett behov av produkter med hög slitstyrka. Och då finns det tillämpningar där karbidstålet kan fylla en funktion, säger han.

I dagsläget körs också ett antal testapplikationer tillsammans med företag i olika branscher.
Bland annat utvärderar tre “pumpföretag“ pumphjul tillverkade i karbidstålet. På samma sätt testas ett par andra produkter som ska kunna användas för blästringsändamål liksom klippknivar för granulering och återvinning av plast.
Vilken tillämpning som blir först, liksom när en sådan kan komma, är dock ännu oklart. Dels beroende på att det tar tid att testa materialet eftersom det har så lång livslängd (betydligt längre än vad innovatörerna själva förväntade sig). Dels beroende på att det återstår en hel del teoretiskt arbete innan materialet kan betraktas som färdigt.
– Vi får vara “humla“ ett tag till och köra applikationer och tester och tom produkter i vissa tillämpningar och successivt lära oss mer om materialet. För även om vi arbetat en hel del med det förstår vi fortfarande inte mycket om dess grundläggande egenskaper; varför och hur det kan vara så bra som det är, säger Jan-Eric Ståhl.

Hos ProEngCo, där nära hälften av de drygt tio anställda har någon form av teknisk doktorsexamen, funderar man förstås också på hur kommersialiseringen av innovationen ska göras.
Att sälja idén eller licensiera den till olika företag kommer man dock inte göra. Det beror på att det finns en uttalad ambition i företaget att omsätta egna idéer i produktion.
– Vi har egentligen inte tagit någon större ställning till framtiden ännu. Dessutom har vi en del arbete kvar. Men att vi kommer att arbeta svenskt, dvs i den lilla skalan, och inte försöka omfamna hela världen på en gång, det är vi på det klara med. Däremot ser vi redan nu att projektet kommer att gå runt, men det stora genombrottet får dock vänta ännu en tid, säger stålmannen(!) Jan-Eric Ståhl, ödmjukt.