Stärkt samarbete kring avancerade höghållfasta stål

Henrik Sieurin återvänder till KTH för att bidra till ett utökat, tvärfunktionellt samarbete mellan KTH och Scania, med fokus på mekaniska egenskaper hos stål. Som expert på stålutmattning – särskilt inom produktion av tunga fordon – beskriver han de ökade krav som ställs på materialens uthållighet:

– Att en lastbil idag förväntas ha en livslängd på upp till två miljoner kilometer ställer stora krav på materialens uthållighet, säger han. Utmattningssprickor kan uppstå vid relativt låga laster om man inte konstruerar klokt och väljer rätt material. För att öka energieffektiviteten och lastkapaciteten är det dessutom viktigt att konstruera med lättvikt i fokus, vilket kräver material med hög utmattningshållfasthet.

Utvecklingen av nya avancerade höghållfasta stål pågår ständigt.

– För att lyckas är det avgörande att förstå sambanden mellan legeringssammansättning, mikrostruktur och egenskaper. För en slutanvändare som Scania är det också viktigt att förstå hur restspänningar, bearbetning, defekter och ytfinhet påverkar utmattningsegenskaperna hos en komponent, säger Henrik.

Eftersom utformningen av komponenter påverkas av hur väl material tål långvarig belastning, vill Henrik gärna se ett närmare samarbete mellan materialutveckling och hållfasthetslära. Samarbeten mellan konstruktion, simulering (FEM), materialval och provning/verifiering behövs för att hitta rätt balans mellan hållfasthet och vikt.

– Är en artikel för klent konstruerad så märks det i första hand vid simulering och i andra hand vid verifierande komponentprovning. Provning är dyrt och tillförlitlig simulering är därför extremt viktigt – vilket ställer krav på kvaliteten hos materialdata och förståelsen av den, säger han. 

Hållbar materialanvändning

Enligt Henrik behöver omställningen till mer klimatvänligproduktion ske längs hela värdekedjan. För Scanias del innebär det att kravet på grönt stål från 2030 ska gälla även för underleverantörer.

– Ett nära samarbete med öppen kommunikation kring klimatmål, produktionsprocesser och utsläpp är avgörande, säger han.

Standardisering och certifiering av stålprodukters klimatpåverkan är andra sätt att öka hållbarheten inom industrin, liksom att minimera mängden skrot i tillverkningen och återanvända det som ändå uppstår på ett resurseffektivt sätt.

– I en typisk pressverkstad inom fordonsindustrin används bara 50–70 procent av stålet, medan resten blir skrot. Det är högkvalitativt skrot som man i en så kallad ”closed loop” kan recirkulera direkt tillbaka till stålleverantören för framställning av nytt högkvalitativt stål, säger Henrik.

Vilka är de viktigaste industriella perspektiven du tar med dig till KTH?

– Grundutbildningen kan förhoppningsvis bli mer inspirerande och uppgifter mer lättförståeliga med exempel från ”verkligheten”. Något jag saknade under min utbildning var kopplingen till industrin och hur forskning och utveckling bedrivs på ett företag.

– Inom forskningen kan jag bidra med att identifiera behov, begränsningar och framtida tekniska utmaningar inom mitt och närliggande områden. Kombinationen av praktisk erfarenhet och teoretisk kunskap skapar bättre innovation.

Text: Alexandra von Kern