Ontmoet de man achter onze bekroonde staalsoorten

Wat als je materialen zou kunnen maken die zo licht zijn als bamboe, maar toch ongelooflijk sterk – om veiligere auto's en torenhoge kranen te bouwen? Radhakanta Rana – een geboren metallurg, vader van een tienerzoon en een gedreven wetenschapper bij Tata Steel – heeft de geheime recepten gevonden. 

Van kinds af aan droomde Radhakanta ervan om leraar te worden – om jonge geesten te vormen en de wereld een beetje beter te maken. Via gastcolleges aan de Technische Universiteit Delft, het begeleiden van studenten en het leiden van samenwerkingsprojecten tussen industrie en academie, is hij daar aardig in geslaagd. Maar hij heeft ook twee veelgebruikte boeken over staal gepubliceerd, is hoofdredacteur van een gespecialiseerd tijdschrift op het gebied van materiaalkunde en werkt als toonaangevend onderzoeker bij Tata Steel in IJmuiden.

Van smidsfamilie naar wereldwijde erkenning 

Onlangs werd Radhakanta geëerd met de prestigieuze Gouden Medaille van het Institute of Materials, Minerals and Mining (IOM3) – een prijs voor zijn levenslange verdiensten. Hoewel hij voorbestemd leek om in de voetsporen van zijn voorouders te treden, werd hij geen smid. In plaats daarvan werd hij de uitvinder van duurzamere productiemethoden en sterkere, geavanceerde staalsoorten, zoals medium-mangaanstaal, vervormbaar persgehard staal, getemperd martensitisch constructiestaal en meer.

Staal met een groot bereik 

Dat komt goed van pas want staal kent vele toepassingen. De vormbaarheid en het gewicht van staal zijn misschien niet zo belangrijk voor een fundering van een gebouw, maar cruciaal voor een auto. Daarom zijn er voortdurend nieuwe recepten nodig - en diepgaand inzicht in de microstructurele veranderingen tijdens de staalproductie, en soms ook in de stappen daarna, tijdens de vervorming en het gebruik door klanten. De staalsoorten van Radhakanta zijn bedoeld voor grootschalig gebruik in auto’s, kranen en zware voertuigen.

De gouden formule 

Zijn onderzoek richt zich op het oplossen van een van de grootste puzzels in de metallurgie: hoe maak je staal sterker én duurzamer, dit bij gelijkblijvende vervormbaarheid tijdens de verwerking maar ook bij gebruik - en dat allemaal tegelijk? “Als je één eigenschap verbetert (zoals sterkte of vervormbaarheid) gaat dat vaak ten koste van een andere,” legt Radhakanta uit. 

Toch wist hij de code te kraken. Hoe? Door onconventionele wegen te bewandelen en risico’s in zijn onderzoek niet te schuwen. Zo paste hij een bestaand legeringsidee uit de auto-industrie toe op de wereld van hijs- en graafmachines. “De basis bestond al. De innovatie zat in de kruisbestuiving. Niemand had het op deze manier gedaan,” blikt hij terug.

Ultrasterk en goed vervormbaar staal
In de auto-industrie is er een groeiende vraag naar ultrasterk en goed vervormbaar staal, wat de weg opent voor lichtere auto’s met een betere crash veiligheid. Staal wat in vorm wordt geperst bij verhoogde temperaturen en toch bestand is tegen oppervlakte veroudering. Die receptuur vinden was geen eenvoudige opgave… Er was een nieuwe samenstelling voor nodig. Eentje met veel mangaan waardoor het staal bij lagere temperaturen kon worden gevormd dan conventioneel persgehard staal. 

Spider Man staal 

Om het staal ook nog betaalbaar te maken, ging er minder mangaan in en meer koolstof. Dit leidde tot de ontwikkeling van warm vervormbaar medium-mangaanstaal. Dat is duurzamer staal om verschillende redenen. Zo is er door de lagere temperaturen bij omvormen minder energie nodig bij het maken van onderdelen, het draagt bij aan lichtere auto’s (die hierdoor ook weer minder energie verbruiken) en het is goed recyclebaar. Als Radhakanta het ergens mee zou moeten vergelijken, noemt hij bamboe: “even sterk, flexibel en duurzaam.” Al ziet hij er ook wel wat eigenschappen in van superheld Spider Man: “even lenig en flexibel, en in dienst van de samenleving.”

Op weg naar een groenere wereld 
Op dit moment richt Radhakanta zich ook op het optimaliseren van staalsoorten die deels gemaakt worden met gerecycled schroot, een belangrijke stap richting circulaire staalproductie in IJmuiden. Deze duurzame staalsoorten zullen straks overal opduiken: in huishoudelijke apparaten, grote buitenconstructies, en nog veel meer.  Zijn onderzoek is onmisbaar voor de overgang naar een groenere, duurzamere staalproductie. “In de toekomst zullen mensen in een groenere wereld leven - vaak zonder te weten dat ons staal daar stilletjes aan heeft bijgedragen,” zegt hij met een glimlach. 

Een kijkje in Radhakanta’s persoonlijke fotoalbum toont enkele memorabele momenten uit zijn leven. Hier: op zijn middelbare school en universiteit in India waar hij in 2023 een ereprijs ontving, op onze eigen locatie in IJmuiden bij het ontvangen van de Tata Steel Europe InnoVista Awards in 2018 & 2019, met zijn Brimacombe Medalist Award uitgereikt door de Minerals, Metals & Materials Society (TMS), VS in 2023, en met zijn familie en verwanten in India en op een cultureel evenement.