As a part of the independent project in Material Engineering a bachelor thesis was done for thecompany Cogent Surahammars Bruk AB. The purpose of this project is to study productionand lab annealed samples of electric steel to find how magnetic and mechanical properties correlatesto grain size. To achieve this three samples with different compositions were annealedat temperatures within the range of 800 - 950 C. The grains were then analysed with lightmicroscopy, mechanical properties were studied with tensile testing, and lastly magnetic propertiesusing a “single sheet tester”. It was found that titanium has an impact on both mechanicaland magnetic properties. With the uncertainties of the project in mind the most probable causebeing hinderance of grain growth. The yield strength and tensile strength for all samples andtemperatures are within the requirements of the company. The three samples meet the criteriaof permeability and power losses differently. One composition seems to meet the requirements,and the other two exhibit inferior results.

Ground consultants and pipe manufacturers follow various recommendations, two of which are AMA (General Material and Work Description) and EBR (Powerlines branches guidelines). The project focuses on the AMA references to the installation of pipes and cables. The requirements given by pipe and cable manufacturers, as well as why ground consultants in some cases deviate from AMA´s referrals. The project's main goal is to investigate why ground consultants choose to deviate from AMA Construction with regards to protecting cables and pipes. Usually crushed rock is used with a size around 0/16 mm, although AMA Construction recommendations approves backfilling materials with a particle size up to 31.5 mm.  During the course of the project, several ground consultants and manufacturers have been contacted to gain a deeper insight into what controls the choice of backfilling. The second objective has been to evaluate the fractions ground consultants choose to deviate from. By doing so a comparison and an analysis given by the technical data can be done,  to estimate the materials suitability as backfilling. The project has also investigated the possibility to use other materials as backfilling, in this case recycled asphalt. After interviewing the ground consultants and municipalities, our assessment is that they choose to deviate from AMA and use crushed rock fractions around 0/16 mm. The choice of backfilling is governed by availability and manageability of the material. No recycled materials are used by the interviewed parties. Based on the laboratory results, it’s shown that the fractions 0/31.5 mm in theory are better suited for backfill compared to the lower fractions in terms of chipping characteristics.  The fractions currently used lie around 0/16 mm and show a higher proportion of fine materials and significantly higher chipping. The results from recycled asphalt shows that this would be an exemplary replacement for backfilling material, if it weren’t for the fact that it should be reused for the production of new asphalt. Using this for any other purpose would have a negative impact on the environment, also the extra work needed to crush the asphalt to the right proportions, and its availability makes this a less attractive material compared to crushed rock. Key words: AMA, backfilling, ground consultant, crushed rock, particle size, fractions, chipping.

As the world faces the effects of rapid climate change it is essential that we understand how the Earth’s climate has evolved in recent geological history. The island of Jersey harbours loess deposits which hold clues to recent climate change which have not been extensively studied. In this study, grain size analysis was employed on loess from the site of La Motte in order to shed light on climate change in the region during the last glacial. Several metrics such as the ratio of coarse to fine silt, the rate of deposition and the formation of ancient soils was used to assess the climate conditions during the time of deposition. The results show that the loess of La Motte is coarse compared to typical European loess but similar in grain size distribution to other sites along the English Channel, with relatively high amounts of sand and low amounts of clay. The relative coarseness of the deposits suggests a cold and dry depositional environment as well as proximity to the source of sediment and high wind intensities during the time of deposition. The fraction of coarse silt to fine silt, along with the rate of deposition and the occurrence of soil formation across the stratigraphy indicates that the climate slowly cooled from around 55 000 to 24 000 years ago when a sudden cooling event took place, then warmed until about 16 800 years ago where the climate suddenly cooled again. The timing of these rapid climatic shifts appears to correspond with Heinrich events 1 and 2 when large masses of ice were discharged from continental ice sheets. / Medan världen står inför effekterna av snabba klimatförändringar är det väsentligt att vi förstår hur jordens klimat har utvecklats under den senaste geologiska tiden. Ön Jersey hyser lössavlagringar som håller ledtrådar om den senaste tidens klimatförändringar och som inte studerats har studerats omfattande. I denna studie användes kornstorleksanalys på löss från lokaliteten La Motte med avsikt att utöka kunskapen om klimatförändringar i regionen under den senaste nedisningen. Ett flertal mått så som förhållandet mellan grov och fin silt, depositionshastigheten och bildningen av gamla jordar användes för att bedöma klimatförhållandena under avsättningstiden. Resultatet visar att La Mottes löss är grov jämfört med europeiska lössjordar, men i kornstorleksdistribution lik med andra lokaliteter längs med Engelska kanalen med relativt höga mängder sand och låga mängder lera. Avlagringarnas relativa grovhet tyder på en kall och torr avsättningsmiljö såväl som närhet till sedimentkällan och höga vindstyrkor under avsättningstiden. Förhållandet mellan grov och fin silt, tillsammans med depositionshastigheten och förekomsten av jordbildning genom stratigrafin tyder på att klimatet långsamt kyldes ner från omkring 55 000 år sedan till 24 000 år sedan då en plötslig nedkylning skedde. Klimatet värmdes sedan upp fram till omkring 16 800 år sedan då klimatet plötsligt kyldes ner igen. Tidpunkterna då dessa snabba avkylningar skedde verkar korrespondera med Heinrich-händelserna 1 och 2 då stora ismassor lossades från kontinentala istäcken ut i Nordatlanten.

The exceptional wear resistance and work hardenability, place Hadfield steel as one of themost important materials for manufacturing cast components used in the mining, crashing,drilling, and excavation industries. In all metallic alloys used for component casting, themechanical properties are highly influenced by the microstructure of the material. Castcomponents with finer microstructural characteristics are known to present bettermechanical properties and reduced risk of defects when compared with components witha coarser microstructure. A reduced grain size in Hadfield steel can increase the strengthof the material up to 30% and reduce the risk of porosity formation during solidification.The practice of adding selected compounds or alloying elements in a metal melt to modifyand refine the microstructure is called inoculation. It is currently one of the trendingmethods utilized in light-metal alloys and cast-iron components production but has not,yet, gained adequate acceptance in the steel casting industry because researchers have notbeen able to find proper inoculants.The main objective of this work is to investigate the qualitative and quantitativecharacteristics of the by-products of deoxidation of Hadfield steel that remain in thematerial after solidification and their positive or negative effect on the coarseness of thefinal as-cast microstructure. This type of research can help to identify the type of particlesor alloying elements that are most effective for refining the microstructure of austeniticsteels and pave the way for developing new or improving conventional deoxidation andinoculation processes that will, in turn, result in the improvement of the properties of thecomponent.The precipitation of particles and the as-cast grain size are studied in aluminum andtitanium deoxidized Hadfield steel samples acquired under pilot scale experimentalconditions. In the first part of this work, the qualitative and quantitative characteristics ofparticles such as type, morphology, composition amount and size are identified. Thesequence of precipitation is established. A model for predicting particle size and growth isdeveloped. The experimental results are compared against thermodynamic equilibriumcalculations and the precipitation mechanisms for each type of particles are described. Inthe second part, the as-cast grain size of samples with varying deoxidation treatments ismeasured. Then, the grain-size is correlated with certain particle characteristic and theparticles are ranked according to their ability to refine the microstructure. The particledisregistry with austenite is calculated and compared to the experimentally acquiredranking. / Hadfieldstålen exceptionella slitstyrkan och deformationshårdnande har gjort dessa till ettav de viktigaste materialen för tillverkning av gjutna komponenter som används inomgruv-, kross-, borr-och gruvindustrin. I alla metallegeringar som används för tillverkningav gjutna komponenter styrs de mekaniska egenskaperna av materialets mikrostruktur.Gjutna komponenter med fin mikrostruktur presentera bättre mekaniska egenskaper ochminskad risk för defekter jämfört med komponenter med grov mikrostruktur. En minskadkornstorlek i Hadfieldstål kan öka materialets hållfasthet upp till 30% och minska riskenför porositetsbildning vid stelning.Tillsatsning av spårämnen eller legeringselement i en metallsmälta för att modifiera ochförbättra mikrostrukturen kallas ympning. Denna metod används i lättmetaller och vidtillverkning av gjutjärnskomponenter, men har ännu inte fått acceptans i stålindustrineftersom forskningen inte har funnit effektiva kärnbildare att användas som ympmedel.Huvudsyftet med detta arbete är att undersöka kvalitativa och kvantitativa egenskaper hosde desoxideringsprodukter som skapas under tillverkningen av Hadfield stål och hur deunder och efter stelning påverkar mikrostrukturens grovlek. Arbetet syftar till att identifierapartikeltyper och legeringselement som är effektiva för att förfina den austenitiskamikrostrukturen och bana väg för utveckling nya och förbättra desoxiderings- ochympningsprocesser som i sin tur kommer att resultera i en förbättring av den gjutnakomponentens egenskaper.Partiklarnas utskiljning och materialet resulterande kornstorlek studerades i aluminiumochtitan-desoxidiserade Hadfieldstål, tillverkade i pilotskala. Den första delen av dettaarbete var att identifiera kvalitativa och kvantitativa egenskaper hosdesoxidationspartiklar, som typ, morfologi, sammansättning och storlek.Utskiljningssekvensen fastställdes. En modell för att förutsäga partikelstorlek och derastillväxt utvecklades. De experimentella resultaten jämfördes med termodynamiskajämviktberäkningar och utskiljningen för varje typ av partikel beskrevs. I den andra delenstuderades kornstorleken och hur denna varierade desoxideringsbehandlingen. Därefterkorrelerades kornstorleken med partikeltyp och dess karaktäristika och rangordnades efterderas förmåga att förfina mikrostrukturen. Partiklarnas kristallografiska missanpassningmot austenitens kristallstruktur beräknades och jämfördes med experimentellt fastställdarangordningen. / InDeGrainS I

We are currently speeding towards significant changes in the climate of the earth which, if ignored, will lead to severely altered climatic conditions with serious consequences for several species and ecosystems. The polar regions especially are very sensitive to climate changes, and the changes these regions undergo affect the climate on a global scale. To slow the global warming, it is crucial that we understand earth’s climatic and environmental history, and how it responds to changes in the climate. Palaeoclimatic archives hold much information of past climate variations stored in proxies that can be analysed to understand past environments. This study focuses on loess as one such proxy to analyse grain sizes, carbon storage and organic matter in a sequence from Adventdalen, Svalbard. The study has been conducted using grain size analysis and loss on ignition (LOI) as main methods to reconstruct late Holocene climate changes in the region. The results have provided an overview of temperature oscillations, many of which coincide with main climatic events of the past, and have been used to estimate the depositional ages of the different layers of the sequence. / Dagens klimatförändringar går allt snabbare mot en framtid med svårt omkastade klimatförhållanden som medför allvarliga konsekvenser för flera arter och ekosystem. Polarområdena är särskilt känsliga för klimatförändringar, och de förändringar som sker här påverkar klimatet på global nivå. En avgörande faktor för att bromsa den globala uppvärmningen är att vi förstår jordens klimathistoria och hur jorden reagerar på förändringar i klimatet. Paleoklimatiska arkiv innehåller mycket information om klimatvariationer förr. Sådan information finns lagrad i material som kan analyseras för att vidare förstå miljöer från förr. Den här studien fokuserar på lössjord som ett sådant material för att analysera kornstorlekar och organiskt material i en lössekvens från Adventdalen i Svalbard. Studien har genomförts genom att använda en kornstorleksanalysator och loss on ignition (LOI) som huvudsakliga metoder för att rekonstruera klimatförändringar under yngre Holocen i området. Resultaten har givit en överblick av temperaturförändringar, av vilka flera sammanfaller med större förflutna klimathändelser, och har använts för att göra en uppskattning av åldrar på de olika lagren av sekvensen.

Vid betongframställning förekommer det spridningar i delmaterialens egenskaper som påverkar den färskaoch hårdnande betongen. Spridningarna i betongens delmaterial har studerats hos tre av Skanskas betongfabriker(Göteborg, Luleå och Norrköping), genom provuttag som analyserats hos Cementa Research.Provuttag har gjorts en gång per månad under ett års tid från fabrikerna. Delmaterialen som har analyseratsär ballast, cement, flytmedel och kalkfiller (endast hos Göteborg och Norrköping). Siktning av ballast0-8 mm har utförts med den traditionella siktningen. För kornstorlekar mindre än 0,25 mm, cement samtkalkfiller har lasersiktning använts.För att få en överskådlig bild över spridningarna hos delmaterialen har en analys utförts som illusteraravvikelserna med exakta siffror. Analysen har visat att den traditionella siktingen har mindre spridningjämfört med lasersiktning. Dessutom visar analysen att sättmåttet har större spridning jämfört med hållfastheten.För ballast 0-8 mm har minst spridning visats hos Luleå och störst hos Norrköping, däremot så har Luleåvisat störst spridning i ballast < 0,25 mm, cement, kalkfiller flytmedel och hållfasthet samtidigt som Göteborgvisat minst spridning i dessa och istället störst spridning i sättmått.För att få en överskådlig bild över vilka egenskapsförändringar som förväntas i betongen om respektivedelmaterial förändrats åt något håll har deskriptiv analys tillämpats parallellt med teoretisk analys. Dendeskriptiva analysen har avgränsats genom att undersöka hur förändringar i delmaterialen ballast, cement,kalkfiller och flytmedel påverkar sättmåttet och hållfastheten.Resultaten från den deskriptiva analysen har visat att en utökad mängd grövre ballast 0-8 mm ger upphovtill större sättmått och en utökad mängd finare ballast 0-8 mm ger högre hållfasthet för majoriteten avproverna. För ballast 0-8 mm < 0,25 mm har analysen visat att finare ballast < 0,25 mm ger upphov tillstörre sättmått. Hos Göteborg visar dessutom majoriteten av proverna högre hållfasthet för finare ballast< 0,25 mm.Prover från Göteborg har visat att grövre kalkfiller ger högre hållfasthet. Hos Norrköping visar dessutommajoriteten av proverna större sättmått för finare kalkfiller och högre hållfasthet för grövre kalkfiller.För cementet har analysen visat att majoriteten av proverna hos Luleå har gett upphov till större sättmåttför finare cement och högre hållfasthet för grövre cement. Hos Norrköping har analysen visat sammagällande hållfasthet, däremot tvärtom för sättmåttet, d.v.s. grövre cement har gett upphov till större sättmått.För flytmedel har majoriteten av proverna hos Luleå visat att högre torrhalt gett upphov till större sättmåttoch lägre torrhalt resulterat till högre hållfasthet. / During concrete production, property variations of the constituents occur that affect the fresh and hardenedconcrete. The variation in the constituents has been studied at three of Skanska’s concrete plants(Gothenburg, Luleå and Norrköping) through the samples analyzed at Cementa Research. Sampling atthese factories took place once per month over a one year period. The constituents that have been analyzedare aggregates, cement, superplasticizers and limestone filler (only in Gothenburg and Norrköping).Sieving of aggregates 0-8 mm has been conducted with traditional sieving. For grain sizes smaller than0.25 mm, cement and limestone filler laser sieving has been used.To get a clear picture of the variations in the constituents an analysis was performed that illustrated theexact figures of the discrepancies. Analyses show that the traditional sieving has less variation compared tolaser sighting. Moreover, the analysis shows that the slump has larger variations than the compressivestrength.Luleå showed the least variation for aggregates 0-8 mm while the largest variation was apparent at Norrkoping.However, Luleå has shown the largest variation in aggregates < 0.25 mm, cement, limestone filler,superplasticizers and compressive strength. Gothenburg on the other hand showed least variationamongst these while showing the largest variation in the slump.To better understand the property changes that are expected in the concrete of the respective the constituentsin either direction, both descriptive and theoretical analysis are applied simultaneously. The descriptiveanalysis has been limited to explore how changes in aggregates, cement, limestone fillers andsuperplasticizers affect the slump and compressive strength.The results of the descriptive analysis has shown that an increased amount of coarse aggregates 0-8 mmgives rise to larger slump and an increased amount of finer aggregates 0-8 mm gives greater compressivestrength to the majority of the samples. For aggregates 0-8 mm < 0.25 mm analysis has shown that fineraggregates < 0.25 mm give rise to greater slump. Analysis in Gothenburg also shows that the majority ofthe samples have higher compressive strength for the finer aggregates < 0.25 mm.Samples from Gothenburg have shown that coarser limestone filler provides higher compressive strength.Majority of the samples at Norrköping show greater slump for fine limestone filler and higher compressivestrength for coarse limestone filler.Analyses of cement have shown that the majority of the samples in Luleå have given rise to greater slumpfor finer cements and higher compressive strength for coarser cement. In Norrköping, the analysisdemonstrated the same compressive strength, however, to the contrary coarse cement has given rise togreater slump.Analysis of superplasticizers in Luleå show that the majority of the samples at higher dry content resultedin greater slump and at lower dry content resulted in higher compressive strength.