CorroNite – en ny termokemisk behandlingsmetod för ökat korrosions- och nötningsmotstånd

Syfte och mål 

Syftet med projektet är att utveckla en behandlingsprocess för att på ett hållbart och kostnadseffektivt sätt generera korrosionsbeständiga och slitstakta ytor genom beläggning av värmebehandlade komponenter. Genom att kombinera termokemisk behandling och ytbeläggning, förseglas ytan med ett grafeninnehållande skikt, vilket möjliggör ett starkt korrosionsskydd med goda tribologiska egenskaper. Grafen bidrar till att öka beläggningens mekaniska styrka och tillför passiverande egenskaper genom att fungera som barriärskikt. I och med att processen kan integreras som ett sista led i värmebehandlingen kan hög behandlings-, resurs- och kostnadseffektivitet nås. Målet är att vid projektets slut ha skalat upp en prototypprocess i produktionsmiljö och verifierat prestanda för att kunna erbjuda ett konkurrenskraftigt alternativ till miljömässigt belastande ytbeläggningar såsom hårdkrom och fosfatering.  

Korrosion är en av de största hållbarhetsutmaningarna som industrin ställs inför, där material och utrustning för mångmiljardbelopp korroderar bort varje år. Dagens lösningar såsom fosfatering, galvanisering och hårdkromatering dras med resurs och miljömässiga utmaningar. CorroNite har goda möjligheter att utvecklas till ett resurssnålt och kostnadseffektivt alternativ med god hållbarhetsprofil, inte minst i applikationer där nötning och friktion har betydelse.  

Projektet kommer att fokusera på formulering, testning och utvärdering av alternativa processvätskor genom behandling i prototypprocess, där olika typer av grafenadditiv kommer att utvärderas. Egenskaper hos underliggande yta kommer att optimeras för att säkerställa god vidhäftning och prestanda. Framtagen lösning kommer att utvärderas av Volvo CE, genom beläggning av valda Volvo-applikationer. Vald lösning kommer att skalas upp för demonstration i full skala i produktionsmiljö.  

Abstract in English

CorroNite – a new thermochemical treatment for increased resistance against corrosion and wear

The purpose of the project is to develop a process to create corrosion-resistant and wear-resistant surfaces in a sustainable and cost-effective way by coating heat-treated components. By combining thermochemical treatment and coating, the surface is sealed with a graphene-containing layer, which combines good corrosion protection with good tribological properties. Graphene contributes to increase the mechanical strength of the coating and adds passivating properties by acting as a barrier layer. The process can be integrated as a final step in the heat treatment, resulting in a process with high treatment efficiency, resource efficiency and cost efficiency. At the end of the project, the goal is to scale up a prototype process in a production environment and verify the performance, offering a competitive alternative to environmentally harmful coatings such as hard chromium and phosphating.

Corrosion is one of the biggest sustainability challenges for the industry, where multi-billion-dollar materials and equipment corrode away every year. Today's solutions such as phosphating, galvanizing and hard chromating have challenges regarding resource use and environmental impact. CorroNite has good opportunities to develop into a resource-efficient and cost-effective alternative with a good sustainability profile, not least in applications where friction and wear are important.

The project will focus on the formulation, testing and evaluation of alternative process fluids through treatment in a prototype process, where different types of graphene additives will be evaluated. Properties of the underlying surface will be optimized to ensure good adhesion and performance. The solution developed will be evaluated by Volvo CE, by coating selected applications. The chosen solution will be scaled up for full-scale demonstration in a production environment.

Utlysning:
Samverkan kring kommersiella grafentillämpningar, hösten 2020

Projektpartners: Applied Nano Surfaces, Bodycote, Volvo CE

Projektledare: Johan Blomkvist, Applied Nano Surfaces

Projektform: Forsknings- och innovationsprojekt

Bidrag: 1 789 529 kr

Projektets löptid: 15 februari 2021 - 31 augusti 2022

Relaterade styrkeområden: