Vid framställning av olika material är introduceringen av legeringselement ett betydelsefullt område. Vid framställning av stål kan egenskaperna för stålet optimeras genom att styra de kemiska reaktionerna som sker i samband med att stålet legeras. För legeringar av stål är låga halter av grundämnet bor av intresse. Tillsatser av bor vid ståltillverkningen har visats ge betydande förbättringar av olika materialegenskaper för stål. Ett känt problem är att bor uppvisar hög affinitet till flera andra grundämnen. Detta leder till att bor vid materialtillverkningen bildar ej önskvärda kemiska föreningar med dessa ämnen vilket leder till att borets bidrag till stålets egenskaper förloras i hög utsträckning.Med hjälp av termodynamiska beräkningsmodeller, såsom CALPHAD-metoden, går det att beräkna olika termodynamiska beskrivningar av kemiska föreningar. Dessa kan därefter sammanställas i databaser för framtida beräkningar. Genom att utföra utvärderingar och beräkningar på system av lägre grad, t.ex. binära system, kan i förlängningen mer komplexa beräkningar utföras på multikomponenta system som innehåller flera olika grundämnen. Databasen i detta projekt saknar en uppdaterad beskrivning av tillgänglig termodynamisk informationen för vissa borkarbider. Syftet med detta examensarbete var att utföra en utvärdering av stål mikrolegerat med bor och utföra en uppdatering av en databas med avseende på utvalda kemiska föreningar. Med programvaran Thermo-Calc har en termodynamisk utvärdering skett av Fe-B-C-systemet med avseende på de tidigare ej beskrivna borkarbiderna Fe3(B,C) och Fe23(B,C)6. Deframtagna beskrivningarna av föreningarna implementerades i databasen på ekvationsform och beräkningar utfördes för att påvisa pålitligheten i beskrivningarna. Resultaten från beräkningarna visades överensstämma väl med referenser i litteraturen. / When studying the production of different materials, the introduction of alloying elements is of great importance. The material properties of steels can be optimized through control of the different chemical reactions taking place in the production process. For different steel alloys, alloying with the element boron has shown an increased hardenability for the end products. One problem with boron is that it shows high affinity to several other elements. This can lead to boron forming different chemical compounds that are not desired and thus losing the contribution of boron to the hardenability effect. With the help of thermodynamic calculation models, such as the CALPHAD-method, it is now possible to calculate different kinds of thermodynamic descriptions for chemical compounds. These descriptions can be used in databases for future calculations. By making evaluations of thermodynamic systems of lower degrees, for example a binary system, one could perform more complex calculations of systems involving many elements and compounds. The database used in this project lacked an updated thermodynamic description of selected boron carbides. The purpose of this Master’s Thesis was to perform a thermodynamic evaluation of steel alloyed with small amounts of boron. Using the updated descriptions, the database was updated with the latest thermodynamic information regarding the chemical compounds of Fe3(C,B) and Fe23(C,B)6.A thermodynamic evaluation has been performed using the software Thermo-Calc for the boron carbides Fe3(C,B) and Fe23(C,B)6 in the ternary system Fe-B-C. These new descriptions were implemented in the database and through calculations validated against published articles and journals. The results from the calculations were shown to be satisfactory when comparing to other published results.

In an effort to increase the fuel efficiency of cars more widespread use of higher strength steels is seen for their high strength-to-weight ratio. Thesesteels are more limited in their formability and tendency to harden than conventional steels, complicating manufacturing. This thesis summarizes the available research on resistance projection nut welding to higher strength steels and investigates the accuracy of the simulation program SORPAS when simulating projection nut welds to AlSi-coated Boron steel. It was found that the greatest difficulties in welding coated ultra high strength steels were the metallurgical effects of both the high alloying content of the steel and the coatings interacting with the weld when melting. Although SORPAS was an intuitive program to use for resistance welding and had a wide library of materials available, it was not found to be able to predict the resistance characteristics or results of projection nut welds to coated Boron steel without significant changes to default material parameters. The biggest issue was the delaying effect the coating layer had on the peak resistance, something not observed experimentally. Better results are suggested to be possible after experimentally ensuring the properties of the materials used and importing those values into SORPAS. / I ett försök att öka bilars bränsleeffektivitet används i allt större utsträckning stål med högre hållfasthet på grund av deras goda förhållande mellan styrka och vikt. Dessa stål är mer begränsade i sin formbarhet och tendens att härda än konventionella stål, vilket försvårar tillverkning. Denna uppsats sammanfattar den tillgängliga forskningen om motståndssvetsning med projektionsmutter i höghållfasta stål och undersöker noggrannheten hos simuleringsprogrammet SORPAS vid simulering av projektionsmuttersvetsar i AlSi-belagt borstål. Det konstaterades att de största svårigheterna vid svetsning av belagda ultrahöghållfasta stål var de metallurgiska effekterna av både stålets höga legeringsinnehåll och beläggningarnas interaktion med svetsen vid smältning. Trots att SORPAS var ett intuitivt program att använda för motståndssvetsning och hade ett brett bibliotek av tillgängliga material kunde det inte förutsäga motståndsegenskaperna eller resultaten av projektionsmuttersvetsar mot belagt borstål utan betydande förändringar av standardmaterialparametrarna. Det största problemet var den fördröjande effekt som beläggningsskiktet hade på maximala resistansen, något som inte observerades experimentellt. Bättre överenstämmelse föreslås vara möjlig efter att experimentellt säkerställa egenskaperna hos de material som används och importera dessa värden till SORPAS.