No description available.

No description available.

No description available.

No description available.

No description available.

No description available.

No description available.

By increasing the temperature at which low-pressure carburizing is performed, the process time for production of case-hardened steels decrease but run a risk of abnormal grain growth occurring during carburizing. Particles present in the steel pin the grain boundaries and can prevent this growth depending on their size and volume fraction. In this report, the grain growth and particle stability in specifically aluminium nitride containing steels are investigated through thermodynamic calculations, precipitation simulations, and mock carburizing in atmospheric- and low pressures. The results show that no or minimal grain growth occurs at lower temperatures and for steels with a higher pinning force from the particles, and that abnormal grain growth happens otherwise. This is consistent with contemporary theory and there is a promising possibility of carburizing at 1000 °C with only small changes in alloy design from current commercial alloys. A theoretical reduction of equilibrium fraction of particles was calculated at low pressures, but the experimental results were not enough to confirm nor deny its existence in practice. For the purposes of alloy design, high combined nitrogen and aluminium content is recommended for sufficient high temperature stability and an optimal ratio of aluminium to nitrogen seems to be just above 2:1. High aluminium does cause a higher coarsening rate of the particles, which needs to be considered should attempts to fully optimize design be made. / Genom att höja temperaturen vid lågtrycksuppkolning kan man förkorta processtiden markant för sätthärdade stål, men löper risken att få abnorm korntillväxt under uppkolningsprocessen. Detta kan motverkas genom att inkludera partiklar i stålet som, beroende på storlek och mängd, förhindrar korngränsernas förflyttning. I denna rapport undersöktes korntillväxten och partikelstabiliteten hos specifikt aluminiumnitridhaltiga stål genom uppkolningsliknande värmebehandlingsexperiment i både lågt och atmosfäriskt tryck, samt termodynamiska beräkningar och urskiljningskinetiska simuleringar. Resultaten påvisar att liten eller ingen korntillväxt råder vid låga temperaturer och i stål med hög tillväxtmotverkande kraft från partiklarna, emedan abnorm korntillväxt sker i övriga fall. Detta följer rådande teorier inom ämnet och det tycks finnas möjligheter att lågtrycksuppkola vid 1000 °C med endast små ändringar hos nuvarande legeringar. En teoretiskt möjlig minskning i volymfraktionen partiklar sågs i beräkningar vid lågt tryck, men de experimentella resultaten vid lågt tryck kunde varken bekräfta eller motbevisa dess existens. För legeringsdesignsyften så hjälper en hög halt av både aluminium och kväve med att behålla en hög volymfraktion av partiklar vid hög temperatur och en optimal relation mellan aluminium och kväve tycks vara något över 2:1. Dock så ökar en högre aluminiumhalt förgrovningshastigheten hos partiklarna, vilket bör hållas i åtanke vid legeringsdesign.

As a final step in the argon oxygen decarburisation (AOD) process, argon- and nitrogen gas is blown through the melt. To regulate the nitrogen content in the steel melt during this step a reliable model is needed. With data from 31 heats of the duplex stainless steel SAF2507 collected at Sandvik Materials Technology (SMT), different models are investigated. This is done by looking at the partial pressure of the nitrogen gas and the nitrogen content achieved during each heat. By calculating the nitrogen solubility in the steel melt with different models and then using Sieverts’s law, a partial pressure for the nitrogen gas is obtained for each heat and compared with the data. With adjustments done for a model obtained from J. Kijac et al., more reliable results are attained than by the model used today at SMT. It should be kept in mind that this model is based on the theory with diluted solution and is therefore not optimal for high alloyed steels, and it is suggested to develop a model from a software based on real solution such as Thermo-Calc. / I slutskedet av AOD-processen blåses argon- och kvävgas genom stålsmältan. En pålitlig modell behövs för att reglera kvävehalten i stålsmältan under det här steget. Olika modeller undersöks med data från 31 charger av det duplexa rostfria stålet SAF2507 samlad från Sandvik Materials Technology (SMT). Undersökningen sker genom att titta på partialtrycket av kvävgasen och kvävehalten som uppnåddes för varje charge. Genom att beräkna kvävelösligheten i stålsmältan med olika modeller och sedan använda Sieverts lag, kan ett partialtryck för kvävgas räknas ut för varje charge och jämföras med datan. Mer exakta resultat är uppnådda med en justerad modell hämtad från J. Kijac et al. jämfört med den modell använd på SMT idag. Att ha i åtanke är att denna modell är baserad på teori med antagande om utspädd lösning, vilket inte är optimalt för höglegerade stål och ett förslag är att utveckla en modell med hjälp av ett mjukvaruprogram som baseras på äkta lösning såsom Thermo-Calc.

The topic of this thesis is estimation of the dynamic changes of the surface temperatureand heat flux during heating processes by using an inverse method. The local transient surface temperature and heat flux of a steel slab are calculated based on measurements in the interior of the slab. The motivations for using an inverse method may be manifold. Sometimes, especially in the field of thermal engineering, one wants to calculate the transient temperature or heat flux on the surface of a body. This body may be a slab, or billet in metallurgical applications. However, it may be the case that the surface for some reason is inaccessible to exterior measurements with the aid of some measurement device. Such a device could be a thermocouple if contact with the surface in question is possible or a pyrometer if an invasive method is preferred. Sometimes though, these kinds of devices may be an inappropriate choice. It could be the case that the installation of any such device may disturb the experiment in some way or that the environment is chemically destructive or just that the instruments might give incorrect results. In these situations one is directed to using an inverse method based on interior measurements in the body, and in which the desired temperature is calculated by a numerical procedure. The mathematical model used was applied to experimental data from a small scale laboratory furnace as well as from a full scale industrial reheating furnace and the results verified that the method can be successfully applied to high temperature thermal applications. / QC 20101124