• Refine Query
  • Source
  • Publication year
  • to
  • Language
  • 116
  • 60
  • 1
  • Tagged with
  • 177
  • 101
  • 64
  • 38
  • 29
  • 28
  • 26
  • 26
  • 24
  • 24
  • 21
  • 19
  • 19
  • 19
  • 18
  • About
  • The Global ETD Search service is a free service for researchers to find electronic theses and dissertations. This service is provided by the Networked Digital Library of Theses and Dissertations.
    Our metadata is collected from universities around the world. If you manage a university/consortium/country archive and want to be added, details can be found on the NDLTD website.
111

Stålfackverk i hallbyggnader : En studie om sadelfackverk med tillhörande analys i FEM-Design

Hedström, Erika January 2017 (has links)
Anledningen till att samhället fungerar som invånare förväntar sig och är vana vid är att det mesta är uppstrukturerat med lagar och regler varav många grundar sig i erfarenheter från verkligheten. Till exempel dimensioneras byggnader efter regler som har prövats fram såsom ändrade regler för snölast. Den senaste ändringen skedde i EKS 10 år 2016 vilket bland annat kan ha påverkats av det som skedde vintern 2009/2010 då många tak rasade in på grund av en förhöjd mängd snö jämfört med tidigare dimensioneringsriktlinjer. Ändringen påverkades även av insikten för risken med ojämn fördelning av snön. Samtliga bärande delar i en byggnad är alltså dimensionerade av en konstruktör för att hålla för en viss last. Syftet med arbetet var att kartlägga och öka kunskapen om dimensionering av stålfackverk i hallbyggnader, varav denna undersökning fokuserar på sadelfackverk. Att belysa brandskyddsfrågan var också en del av syftet. Arbetet genomfördes med hjälp av en faktaundersökning som understöddes av intervjuer, beräkningar i programmet FEM-Design och ett studiebesök på SWL. Resultatet av beräkningarna gjordes i två delar, snittkrafter respektive bärförmåga i fackverkets överram med dubbla vinkeljärn. Momentet beräknades för hand med tre olika metoder som påminde om varandra men också med FEM-Designs analys. Denna jämförelse avslöjade att fördelningen mellan moment i stöd och fält var omvänt mellan handberäkningar och FE-analys vilket berodde på att stödsjunkningen inte hade beaktats i handberäkningarna, enbart i analysen. Jämförelser gjordes sedan för snittkrafterna mellan ett fackverk med ledade livstänger samt ett fackverk med fast inspända knutpunkter. Framtagningen av överramens bärförmåga gjordes med tre olika metoder för att sedan jämföra dem mot varandra i form av överramens utnyttjandegrad. Den första metoden innehöll en fiktiv linjelast för att ta hänsyn till imperfektion, utnyttjandegraden som räknades fram blev 89 %. Den andra metoden, vid namn allmän metod, beräknades med en kritisk parameter från FEM-Design som gav utnyttjandegraden 98 %. Till sist utfördes beräkningen med FEM-Design (Steel design) för att med dimensioneringsverktyget ta fram två utnyttjandegrader att jämföra mot de två förstnämnda metoderna, som blev 82 % respektive 99 % som tar hänsyn till böjknäckning respektive böjvridknäckning. Den mest trovärdiga utnyttjandegraden som beräknades var med den allmänna metoden (98 %) eftersom den tar hänsyn till flest knäckningsfall. En negativ aspekt med dimensioneringsprocessen är att reglerna som ska beaktas är utspridda i flera eurokoder. Det leder till att det många gånger krävs en erfaren konstruktörs kunskaper för att ta hänsyn till samtliga skrifter som berör konstruktionsdelen som ska dimensioneras. Det visade sig också att fokus ligger på fel område när det gäller uppbyggnaden av brandskyddskravet för hallbyggnaders stålfackverk. Med syftet att rädda liv handlar kraven idag om att brandskydda stålstommen istället för att fokusera på det mest avgörande problemet som hotar människoliv i denna situation – värmestrålning. Problemen måste prioriteras och åtgärdas i rätt ordning för att det ska vara någon mening med kraven som bestäms av myndigheterna. Metoden som användes för hela arbetet var optimal för att få fram ett resultat med denna kvalitet med de förutsättningar som rådde. Ett mer omfattande arbete, exempelvis en doktorsavhandling, hade kunnat göra mer omfattande studier än detta. Felkällan är främst den mänskliga faktorn då kunskaperna om programmet FEM-Design är begränsade. Slutsatserna som dras av detta examensarbete sammanfattas genom att svara på frågeställningarna för arbetet med nästföljande två textstycken. Problematiken i dimensioneringsprocessen är framför allt avsaknaden av regler i eurokoderna som behandlar bärförmåga av icke dubbelsymmetriska tvärsnitt. Som det är idag krävs analys i komplexa beräkningsprogram för att använda de alternativa metoderna som nämns i eurokoderna (allmän metod och metoden med imperfektioner för global analys). Om konstruktören vill använda beräkningsprogram som FEM-Design fullt ut för att beräkna bärförmågan av överramen med dubbla vinkeljärn är problemet att programmet inte kan räkna med (egendefinierade) sammansatta dubbeltvärsnitt. Anledningen till att stålfackverk i hallbyggnader inte behöver brandskyddas är för att syftet att rädda liv inte uppfylls genom detta. Innan risk finns för kollaps av byggnaden uppkommer ett annat problem, nämligen ökande värmestrålning. När värmestrålningen överstiger 200°C är människors liv i fara vilket innebär att problemet inte ligger i stålstommens bärförmåga utan värmestrålningen orsakad av branden. Det här arbetet tillför mycket för konstruktörer som ska dimensionera fackverk med exempelvis dubbla vinkeljärn eftersom det är en svår process att genomföra, åtminstone för konstruktörer som brukar använda något enklare beräkningsprogram. Resultatet som däremot påvisade att brandskyddet av stålfackverk är onödigt är väldigt viktigt för samhället att uppmärksamma eftersom det kan betyda att Sveriges krav för brandskydd i hallbyggnader är felaktig eller undermålig för att rädda liv vid brand. / The purpose with this degree project was to look into the design process regarding steel trusses in hall buildings in order to find out what should be considered and what can be overlooked in the calculations to get the best result. In addition to the calculations, the need for fire protection of steel trusses in hall buildings was also investigated. This work was implemented through a literature study, interviews and calculations, both by hand and with the software FEM-Design. The interviews and a study visit at a manufacturer, were complements to the literature study to get a more trustworthy result. The calculation study was split into two parts; the first part contained the production of the cutting forces for the steel truss so that the values could be used in the second part. One section was analyzed in FEM-Design to calculate the load capacity of the upper chord, where the load capacity was calculated by three different methods. One of these, the general method, gives the most reliable result because it takes several flexural buckling into account. The utilization rate was 98 % with the general method compared to 89 % and 99 % using the other methods. The literature study about fire protection showed that several studies have come to the same result, e.g. that fire protection of steel trusses in hall buildings is unnecessary. The conclusions, thanks to this work, are that a problem in the design process is that there are no rules in the Eurocodes dealing with the capacity for non-double symmetrical cross-sections. Therefore, complex calculating programs are required today to use alternative methods from the Eurocodes. Fire protection, on the other hand, isn’t necessary because the problem isn’t that the roof structure rages. Human life is threatened long before by the heat radiation from the fire. In fact a person can only handle a short time of heat radiation of maximum 200°C while the steel frame doesn’t collapse until the temperature reached about 900-1000°C, that’s why the rules should be changed in Sweden.
112

Cooling Strategy Influence on Temperature in ETD Center

Edinger, Oskar January 2021 (has links)
Striving for increased productivity while maintaining hole quality and high process robustness when drilling requires knowledge about the working principles of heat generation, mechanics and a proper cutting fluid that aids in cooling, lubricating and evacuating chips from the cutting zone. If the heat generated in the tool-workpiece and tool-chip interfaces does not exit the cutting zone adequately through the chips, the workpiece material or the redistribution of coolant the hole quality can be impacted negatively and breakdowns may occur which reduces overall productivity. During product testing, a sudden type of drill failure was observed when machining 316L stainless steel. When modifying the coolant design this was avoided which led to the assumption that the failure was caused by a large amount of heat being generated due to poor conductivity in the material combined with insuffcient cooling. However, this theory couldn't be investigated because of a lack of an existing method. To evaluate, three modifications of the CoroDrill 870 with dimensions Ø16mm and length 3xD were designed using Siemens NX 12 to observe whether coolant design choices have a significant impact on heat generation when drilling. To examine this a testing methodology was developed which utilizes IR-thermography and a combination of type K and J thermocouples inserted into the workpiece and onto the back surface, which measures its temperature in the cutting zone. Several tests were conducted with the developed setup to gather a larger data set to reduce impact from random error and to perform further analysis. Although the experiment setup is promising due to being simple and applicable to different materials there are large sources of variation associated with the placement of thermocouples. The results indicate some difference in registered temperature between the modifications however it is diffcult to draw conclusions based on the relatively few trustworthy measurements made. / För att förbättra produktiviteten vid borrning utan att kompromissa på hålkvalité och processäkerhet krävs bakomliggande kunskaper inom områden som, värmebildning, skärförlopp, och kylvätska vilket kyler, smörjer, och transporterar spånor från skärzonen. Om värmen som bildas i ytorna mellan verktyg-ämne och verktyg-spåna inte lämnar skärzonen på ett tillförlitligt sätt genom spånor, ämnet eller genom kylvätskans cirkulation kan hålkvalitén påverkas eller haverier kan orsakas vilket minskar produktivitet. Under en testning som genomfördes där 316L rostfritt stål borrades upptäcktes en ny typ av abrupt brott. När borrens kyllösning modiferades kunde detta fel undvikas varpå man drog slutsatsen att haveriet var en konsekvens av den stora temperaturgradient som bildas då materialets värmeledningsförmåga är relativt dålig. Dessvärre kunde denna teori inte prövas då det saknades en befintlig testmetodik. För att undersöka detta utvecklades tre modifikationer av CoroDrill 870 med dimension Ø16mm och längd 3xD i Siemens NX 12 i syfte att observera huruvida en signifikant temperaturskillnad skulle uppstå. För att utreda detta skapades en testuppställning som kombinerar IR-termografi med termoelement av typ K och typ J, fästa i ämnet respektive påämnets baksida vilket mäter materialets temperatur i skärzon. Ett flertal tester genomfördes med denna uppställning för att samla en större mängd data för fortsatt analys samt för att minska inverkan av slumpmässiga fel.Även om metoden är lovande då den är relativt enkel och tillämpbar på olika material så finns det stora potentiella källor till variation kopplade till mänsklig faktor och placering av termoelement. Resultatet som analyserats antyder att det finns en viss temperaturskillnad mellan modifikationerna men för att göra välgrundade slutsatser skulle fler mätningar behöva genomföras.
113

Gjutning av rostfritt stål med 3D-printade sandformar / Stainless steel casting with 3D printed sand molds

Lindqvist, Olle, Thulin, Gustaf January 2020 (has links)
Sand mold casting is a manufacturing method that has been used for thousands of years. In recent years additive manufacturing has, among other things, enabled production of sand molds with complex geometry resulting in castings with geometry that would have been very hard, if not impossible, to produce with conventional sand mold casting or machining procedures. Since this manufacturing method is relatively new, knowledge gaps exist regarding the benefits and drawbacks of the method as well as when it should be used. The purpose of this study has been to explore casting molds produced by additive manufacturing, how they can be used and what effect they have on the manufactured product. For this purpose, a existing product has been redesigned to be cast in one of these molds instead of traditionally being machined from large aluminium blocks. The design work has been supplemented with calculations on the parts structural integrity, interviews and material sample tests. The redesign was made on behalf of Vattenfall AB and the studied component was a part of a test rig for a hydro power plant called spiral casing. The result of the study is a new design of the spiral casing with a lower weight and volume, made with stainless steel instead of aluminium, and other improvements. Testing of cast samples have shown that the mechanical properties of steel cast in 3D-printed and conventionally manufactured sand molds do not differ significantly. The sample cast in a 3D-printed mold did have a finer surface finish however.  Production volume, product complexity, material and lead time are all factors that determine when additive manufacturing should be used in the creation of sand molds. Further studies are required to better determine where the breakeven points are.
114

Numerical analysis and model updating of a steel-concrete composite bridge : Parametric study & Statistical evaluation

Abdulrahman, Keiwan, Potrus, Fadi January 2015 (has links)
In the year 2006, only 10 years after the steel- concrete composite bridge, Vårby bridge was built, fatigue cracks were found during an inspection. To further investigate the reasons and the potential danger of the cracks, an investigation under the commission of the Swedish Transport Administration was issued in 2009. After the detection of fatigue cracks, several measurements were carried out in order to monitor the static behavior by the use of strain gauges at selected positions along the bridge. The measurements from the strain gauges monitoring the global behavior were then used to calibrate an finite element model.   The present report is part of the research of understanding the behavior of steel-concrete composite bridges. Numerical analysis and model updating have been used in order to understand and determine how different parameters affects the strain range and the global behavior. The numerical analysis and parameter study were performed in the Finite Element software Abaqus and programming language Python. The outcome of the parameter study was then used to perform the model updating by the method of falsification in MATLAB.   The results from the parameter study and the model updating showed that the measured strains could be reached with a wide range of parameter combinations. Even with unreasonable parameter values, the measured strains were obtained. To investigate the reason for this, a multiple linear regression analysis was performed which showed that the strain range is strongly correlated to the Young’s modulus of steel and concrete and also to the connector elasticity, which resembles the studs in the real bridge.   Two different finite element models, with two completely different input parameter values, obtain the same strain range for the global behavior. It is therefore not certain to assume that a model is accurate and valid based on the fact that the predicted strain range from the finite element model is close to the measured strain range since the global behavior of a steel- concrete composite bridge can be modeled by many different sets of parameters.
115

Termos och kaffepanna för utomhusbruk

Thufvesson, Fabian January 2022 (has links)
Denna rapport redogör processen och det slutgiltiga resultatet av ett kandidatexamensarbete vid Mittuniversitetet, Sundsvall. Arbetet har utförts i projektform i samarbete och på uppdrag av företaget Lemmel. Lemmels mission är att erbjuda kokkaffe av högsta kvalité och företaget med tillhörande sortiment (kaffe, kläder, posters etc.) har en stark koppling till naturen och friluftsliv. De önskar komplettera sitt sortiment med en kaffepanna och termos. Uppdraget och syftet med projektet var således att designa och formge en kaffepanna och en termos avsedda för friluftsliv.    Projektet utgår från de tre faserna som ingår i designprocessen, analysfas, kreativ fas och presentationsfas. I den analytiska fasen utforskades vad som var önskvärt för produkterna. Information om produkterna samlades in med hjälp av olika metoder som omvandlades till insikter och avsikter. Dessa insikter och avsikter omsattes i sin tur till konceptidéer i den kreativa fasen. Vidare i den kreativa fasen växte en övergripande bild fram om produkternas utformning genom idégenereringar, användartester med prototyper och analyser.    Avslutningsvis i presentationsfasen presenteras slutgiltiga koncept av en termos och kaffepanna avsedda för friluftsliv där Lemmels identitet och kärnvärden återspeglas. Dessa produkter presenteras både som fysiska modeller samt digitala 3D-renderingar.
116

Study of Argon Shrouding in Ingot Casting, with Focus on Improving the Operation at Scana Björneborg Steel Plant

Ghazian Tafrishi, Babak January 2014 (has links)
This thesis has been carried out as a development project at Scana Steel Björneborg with the purpose to study the influential parameters in argon shrouded ingot casting during the manufacturing of low-alloy steels. In the first stage, a literature study was conducted in order to investigate the theoretical background of the procedure and the importance of protecting the melt during ingot casting. Next, a computer model of the shield was designed using COMSOL Multiphysics® with regard to the process conditions at Scana Steel Björneborg. The effect of various parameters on the process was examined through simulations of the argon gas flow pattern, heat transfer between the gas and the melt stream, and the chemical species transport in the gas around the melt stream. Based on the simulation results, two different shapes of shield were proposed for the argon shrouding operation. A set of implementation tests was executed in order to check the installation and usage conditions of the two new shields. After deciding the proper shape of the shield, a full-scale ingot-casting test was performed with the selected shield to investigate the protection behavior. Moreover, the impact of the new casting-protection shield on the nitrogen and oxygen contents of steel was examined through sampling and analyzing the steel before and after casting. It was found that the use of the new shield during the uphill ingot casting is an effective way to reduce the final nitrogen and oxygen contents of the casted ingot. Therefore, the new design of the shield can be used as a developed substitute for the protection of the melt stream in the ingot casting operation.
117

Modeling the Microstructure Evolution During and After Hot Working in Martensitic Steel

Safara Nosar, Nima January 2021 (has links)
In this study, the goal is to predict the microstructure evolution during and after the hot working of a martensitic stainless steel with 13% chromium using a physically-based model in the form of a MATLAB toolbox. This model is based on dislocation density theory and consists of coupled sets of evolution equations for dislocation, vacancies, recovery, recrystallization, and grain growth. The focus in this work is on the flow stress calculation and the effect of second phase particles on the strengthening mechanisms in the material at elevated temperatures. Recovery and recrystallization are also studied for this alloy during deformation and following stress relaxation. The experimental part of this work was performed with a Gleeble thermo-mechanical simulator over the temperature range of 850 to 1200°C. Samples were investigated later by a light optical microscope (LOM) and a scanning electron microscope (SEM) equipped with energy dispersive X-ray spectroscope (EDS). Hardness test and phase isolation were also performed on the samples and the results are compared with the modeling results. The model can satisfactorily predict the grain growth, recovery, recrystallization, and flow stress for this alloy. Further investigation on the second phase particles showed that the measured mean size of carbides has a good agreement with what is obtained from the model and the hardness values. On the other hand, the modeled volume fraction of the carbides followed a slightly different trend comparing to hardness values, and phase isolation results at temperatures higher than 1000°C. Additionally, the Ms temperature and fraction of the martensite phase are calculated for quenched samples where the results are following the measured hardness values. Finally, the Zener-Hollomon parameter (Z) and its relation to the flow stress and the activation energy for deformation are defined. The dynamic recrystallization (DRX) kinetic is modeled and the fraction DRX was calculated at various temperatures and strain rates for this alloy. / I denna studie är målet att förutsäga mikrostrukturutvecklingen under och efter varmbearbetning i ett martensitiskt rostfritt stål med 13 % krom med hjälp av en fysisk baserad modell i form av en MATLAB verktygslåda. Denna modell är baserad på en teori för dislokationstäthet och bestårav kopplade uppsättningar av evolutionsekvationer för dislokation, vakanser, återhämtning, rekristallisation och kornstillväxt. Fokus i detta arbete är beräkning av flytespänningen och effekten av sekundärfaspartiklar på härdningsmekanismerna i materialet vid höga temperaturer. Återhämtning och rekristallisation studeras också för denna legering under deformation och efter spänningsrelaxation. Den experimentella delen av detta arbete utfördes med en Gleeble termomekanisk simulator inom temperaturområdet 850 till 1200°C. Proverna undersöktes senare med ett ljust optiskt mikroskop (LOM) och svepelektronmikroskop(SEM) utrustad med energidispersiv spektroskopi (EDS). Hårdhetstest och fasisolering utfördes också på proverna och resultaten jämförs med modelleringsresultaten. Modellen på ett tillfredsställande sätt kan förutsäga korntillväxt, återhämtning, rekristallisation och flytspänningen för denna legering. Vidare undersökning av partiklarna i sekundärfasen visade att den uppmätta medelstorleken för karbider har bra överensstämmelse med vad som erhålls från modellen och hårdhetsvärdena. Den modellerade volymfraktionen av karbiderna följde en något annorlunda trend vid temperaturerna högre än 1000°C jämfört med hårdhetsvärden och fasisoleringsresultat. Dessutom beräknas Ms temperaturen och fraktionen av martensitfasen för släckta prover där resultaten följer de uppmätta hårdhetsvärdena. Slutligen definieras Zener-Hollomon-parametern (Z) och dess förhållande till flytspänningen och aktiveringsenergin för deformation. Den kinetiska dynamiska rekristallisation (DRX) modelleras och fraktionen DRX beräknades vidolika temperaturer och töjningshastigheter för denna legering.
118

Höghållfast stål : Optimerat materialutnyttjande i byggnadsstommar / High strength structural steel : Optimal use of material

Lagerstedt, Camilla, Fors Zavalis, Malin January 2013 (has links)
I detta examensarbete utförs en jämförelse av HSQ-balkar och VKR- pelare i hållfasthetsklass S355 respektive S460. I arbetet dimensioneras profiler anpassade efter studerade fiktiva konstruktioner och ställs emot varandra. Syftet är att optimera profilerna och effektivisera stålanvändningen. Förhoppningen är att en applicering av höghållfast stål i vanliga konstruktioner medför en reducerad stålmängd. Är minskningen tillräckligt stor bidrar denna i sin tur till en mindre miljöpåverkan samt kostnadseffektiva dimensioneringslösningar. Två olika byggnadsstommar utförda i stål med sträckgränsen 355 respektive 460 MPa undersöks. Huvudkonstruktionen studeras i delalternativ beroende på en variation av upplagsfall och stålklass vilket påverkar dimensioneringen av profilerna. Resultaten används för att göra en miljö- och kostnadsanalys. Rapporten visar blandade resultat. Det finns besparingar att göra men inte i alla avseenden. Miljöanalysen visar att koldioxidutsläppet minskar i de alternativ där stålmängden reducerats. En prisuppskattning av de framtagna profilerna visar att inga kostnadsbesparingar kan göras då alla balkar och pelare i den studerade konstruktionen byts ut till stål med en högre hållfasthetsklass. I de enskilda fall där materialbesparingen är över 10 % kan kostnadsbesparingar göras. / The thesis is a comparison of HSQ-beams and VKR-columns of strength grade S355 and S460. In this study, profiles designed for two different fictional construction frames are compared to each other. The aim is to optimize the profiles and streamline the steel use. Hopefully the usage of high-strength steel in ordinary structures results in a reduced amount of steel. If the decrease is sufficiently large it contributes to a reduced environmental impact and cost effective solutions. Two separate building frames made in both steel with yield strength of 355 and 460 MPa are examined. The main structure is studied in sub-options depending on a variety of support case and steel grade which affects the design of the profiles. The results are used to analyze their impact on costs and environment. The report shows mixed results. There are savings to be made but not in all respects. Environmental analysis shows that carbon dioxide emissions decrease in the options where the steel amount is reduced. A price estimation of the profiles show that no savings can be made when the entire studied structure is upgraded to a high strength steel. However, cost savings can be made in individual cases where the material savings is 10 % higher.
119

Process Parameters for Creation of Porous Stainless Steel Surfaces

Hultstein, Eric January 2011 (has links)
Detta examensarbete ämnar att undersöka värmebehandlingsmetoder för att skapaporösa austenitiska rostfria stål samt utvärdera ifall dessa ytor medför förbättringargentemot referensmaterialen. De porösa ytorna skapades genom en två-stegs metod.Prover oxiderades initialt i en fuktig eller torr argon atmosfär för att sedan reducerasi ren vätgas. De material som använts i denna studie är austenitiska rostrifa stål ienhlighet med standardena 1.4301 (304), 1.4404 (316L), 1.4435 (316L) och F-138 (316LVM).Oxidationsprocessen genomfördes under temperaturer över 630 ◦ C under 150 - 1200 s.Efteråt reducerades proverna i ren vätgas under 150 - 2400 s.För att karakterisera processen undersöktes proverna med svepelektronmikroskopsamt elektron-dispersiv röntgenspektrometer. Vissa prover har även analyserats medhjälp av ljusoptiskt mikroskop, bildanalys samt värmeledningsförmåga. Resultaten visarklart att alla undersökta material kan uppvisa porösa strukturer, dock kan inte allaprocessparametrar möjliggöra uppkomsten av dessa. Generellt sett beror porositeten påden underliggande strukturen skapade under oxidationen. Det har ännu inte varit möjligtatt karaterisera några kristallstrukturer, kemisk analys tyder dock på närvaro av kromoxid,(Cr,Fe) spineller samt järnoxider. Resultaten konstaterar att en kort oxidationstid normaltbildar kromoxid medan längre oxidation medför uppkomsten av järnoxider. En ökadreduktionstid leder till större och färre porer jämfört med kortare reduktionstider. Kemiskaanalyser visar enhälligt att porösa strukturer innahåller till största del järn. En trolig orsaktill detta beteende kan kopplas till det fenomen där krom förångas under oxidation i fuktigaatmosfärer. Följaktikligen blir även ytan känslig för korrosion då majoriteten av krom harförsvunnit.Utvärdering av egenskaperna hos dessa ytor visar en tydlig förbättring i värmeledning vianaturlig konvektion. Värmeväxlingen mellan två uider uppvisar dock inte någon störreskillnad förutom under låga ödeshastigheter då en porös yta tenderar att transporterabort mer värme / This work aim to investigate a novel process by means of process parameters for creationof porous austenitic stainless steels surfaces as well as investigate if they permit anyimprovements compared to reference materials. Porous surfaces were created by a two-step method; samples were initially oxidised in a wet argon atmosphere and subsequentlyreduced in a pure hydrogen. The materials used in this investigation are all stainless steelswith specications according to steel grades 1.4301 (304), 1.4404 (316L), 1.4435 (316L)and F-138 (316LVM). The oxidation process is performed above 630 ◦ C for 150 - 1200 s in aow of wet argon or dry air and reduction is performed with a ow hydrogen for 150 - 2400 s.In order to understand the heat treatment processes, samples were characterised by usinga scanning electron microscope together with an electron dispersive x-ray spectrometer.However, light optical microscopy, image analysis and heat transfer measurement werealso used. Results show that all materials can obtain porous structures even though itis evident some process parameters cannot support successful creation of porosity. Ingeneral, the porosity depends on the structure created upon oxidation. It has not beenpossible to identify any crystal structures but compositional analysis as well as previousliterature suggest presence of chromia, (Cr,Fe) spinels and iron oxides. It is concluded thatshort time oxidation frequently creates chromia layers and prolonged oxidation inducesiron oxides due to breakaway oxidation. An increased reduction time results in larger andfewer pores. Compositional analyses show that all porous morphologies are created withina very iron rich layer. It is suggested that wet oxidation promote chromium evaporation,which consequently reduces the amount of chromium in the surface and enables iron oxideto rapidly form. Furthermore, results show that the porous layer is very susceptible tocorrosion as almost no chromium is present after the heat treatment. Evaluation of the properties of porous surfaces reveals a signicant improvement in heattransfer due to natural convection. Heat exchange between uids is though not enhancedgreatly by porous surfaces, a small improvement can be seen for low ow rates but for largerows no improvement is found.
120

Influence of hydrogen on mechanical properties, microstructure and fracture surface of stainless steel 316L and stainless steel 304

Salman, Mustafa Adnan Tawfeeq January 2020 (has links)
Since hydrogen is an alternative energy source and has both economic and environmental benefits, it has received more attention. To use hydrogen a certain condition must be met, safe pressurized containers which are often made of metal. The metal isrequired due to the high mechanical strength and reasonable cost. The problematic part is that hydrogen affects the mechanical properties of the material. Using metal in an environment with hydrogen will break down and lead to Hydrogen Environmental Embrittlement (HEE). If hydrogen will be used safely, understanding its effect on high-strength steel is necessary. Many studies have been done on hydrogen embrittlement, but it is not sufficient and therefore studies are still ongoing. The goal is to create further understanding of when components exposed to hydrogen in their service environment, in terms of mechanical, fracture surface and microstructural aspects. There are two types of stainless steel that was examined, 304 stainless steel (304 SS) and 316L stainless steel (316L SS), all specimens are cylindrical. The study mainly focused on mainly experimental aspects with some simulations. To charge the samples with hydrogen, a cathodic charging method was chosen. For fast strain rate, samples were loaded from 12 to 48 hours while slow strain rate was not preloaded. Measurement and Digital image correlation (DIC) were used due to slippage during tensile testing, it would also provide the actual engineering stress-strain curve. To see the microstructure, it was sanded, polished and etched. A special container was created to test the slow strain rate. This was done through several different tests. Both types of steel were affected by hydrogen, the yield strength and ductility were reduced. Charging at the slow strain rate leads to extreme embrittlement compared to the high strain rate. The grain boundaries had decreased in size after being charged with hydrogen. The 304 SS grains were more difficult to detect compared to the 316L SS. Different types of factors can affect the result, for the slow strain rate, hydrogen was present all the way until it reached its breaking point and after it started diffusion. Meanwhile, the hydrogen diffusion started at a high strain rate when it was taken out from charging in the container. During the time it takes to place the sample in the tensile testing machine and do the tensile test, the hydrogen diffuses, and it results in less brittleness. Keywords: Hydrogen embrittlement, tensile test, DIC, metallographic. / Eftersom väte är en alternativ energikälla och har både ekonomiska och miljömässiga fördelar har det fått mer uppmärksamhet. För att använda väte måste vissa villkor uppfyllas, det krävs säkra trycksatta behållare som ofta är gjorda av metall. Metall används på grund av kravet på hög mekanisk hållfasthet och rimliga kostnader. Den problematiska delen är att väte påverkar de mekaniska egenskaperna hos materialet. Genom att använda metall i en miljö med vätgas kommer att brytas ned och leda till vätmiljöförsprödning. Om väte kommer att användas på ett säkert sätt är förståelsen för dess effekt på höghållfast stål nödvändig. Det har gjorts många studier om väteförsprödning men det är inte tillräcklig och därför pågår undersökningar fortfarande. Målet är att skapa ytterligare förståelse för när komponenter som utsätts för väte i deras servicemiljö, när det gäller mekaniska, sprick ytan och mikrostrukturella aspekter. Det finns två typer av rostfritt stål som undersöktes, 304 rostfritt stål (304 SS) och 316L rostfritt stål (316L SS), alla prov är cylindriska. Studien fokuserade huvudsakligen på huvudsakligen experimentella aspekter med vissa simuleringar. För att ladda proverna med väte valdes en katodisk laddningsmetod. För snabb töjnings hastighetladdades proverna från 12 till 48 timmar medan långsam töjnings hastighet förladdades inte. Mätning och Digital bildkorrelat (DIC) användes på grund av glidning under dragprovning, dettaskulle ge den korrekta ingenjörs spänning-töjningskurvan. För att se mikrostrukturen så slipades, polerades och etsning utfördes. En speciell behållare skapades för att testa den långsamma töjnings hastighet. Detta gjordes genom flera olika tester. Båda typerna av stål påverkades av väte, avkastningsstyrkan och duktiliteten minskades. Laddning med den långsamma töjnings hastighet leder till extrem försprödhet jämfört med den höga töjnings hastighet. Korngränserna hade minskat sin storlek efter att de laddats med väte. 304 SS-kornen var svårare att upptäcka i jämförelse med 316L SS. Olika typer av faktorer kan påverka resultatet, för långsam töjnings hastighet var väte närvarande hela vägen tills det har nått sin brytpunkt och efter det började diffusion. Under tiden startade vätediffusionen med högt töjnings hastighet när den kom ut laddar behållaren. Under den tid det tar att placera provet i dragprovningsmaskinen och göra dragprovningen så diffuserar vätet och det leder till mindre sprödhet. Nyckelord: Väteförsprödning, dragprovning, DIC, metallografisk.

Page generated in 0.0766 seconds