• Refine Query
  • Source
  • Publication year
  • to
  • Language
  • 1039
  • 251
  • 141
  • 123
  • 41
  • 29
  • 22
  • 19
  • 19
  • 19
  • 19
  • 19
  • 19
  • 13
  • 10
  • Tagged with
  • 1855
  • 653
  • 500
  • 478
  • 459
  • 455
  • 177
  • 170
  • 165
  • 163
  • 153
  • 149
  • 141
  • 131
  • 125
  • 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.
361

Styrning av svalningsförlopp vid släckglödgning av SAF2507 / Control of the cooling process during quench annealing of SAF2507

Juréen, Tim January 2023 (has links)
Duplexa stål är en typ av rostfria stål vars mikrostruktur består av två olika faser till lika andel, som används för att de har en mycket bra kombination av korrosionsmotstånd och mekaniska egenskaper. En viktig process vid tillverkning av duplexa stål är släckglödgning, där stålet värms och sedan snabbkyls kontrollerat för att erhålla önskade mekaniska och korrosions-beständiga egenskaper. Felaktig kylning kan dock resultera i oönskade faser, exempelvis sigma, som försämrar stålets egenskaper. Syftet med detta arbete är att undersöka kylningen av ett duplext stål från Alleima AB, kallat SAF2507. För att undersöka kylningshastighetens inverkan på de mekaniska egenskaperna har värmebehandlingar i en Gleeble maskin genomförts där kylhastgheten varierats. De mekaniska egenskaperna har sedan utvärderats med slagprovning och detta resulterade i ett linjärt samband mellan slagenergin och kylningshastigheten. Vidare undersöktes det spinodala sönderfallet vid korta tider hos stålet genom isoterma behandlingar vid 475 °C med varierande hålltid i labbugn. Slagprover och hårdhetsmätningar visade att det spinodala sönderfallet har en påverkan på egenskaperna redan efter några minuter. Analys av mikrostrukturen av det isotermt behandlade materialet visade endast mycket små skillnader mellan ett obehandlat prov och ett som hållits vid 475 °C i 20 minuter. Det spinodala sönderfallet är svårt att observera då det i så tidigt skede som detta endast är en liten skillnad i koncentration av krom i olika delar av ferriten och även med APT syntes endast en marginell skillnad. Slutligen har en rekommendation för värmebehandling tagits fram för SAF2507. Stålet bör värmas till 1100 °C och därefter släckas inte långsammare än 50 °C/s för att undvika bildandet av sigma. Sedan bör stålet inte befinna sig vid temperaturer mellan 600-300 °C i mer än 5 minuter för att undvika påverkan från spinodalt sönderfall. / Duplex stainless steel is a type of stainless steel with a microstructure consisting of two distinct phases  in  equal  proportions.   It  is  used  because  of  its  excellent combination  of  corrosion resistance and mechanical properties.  An important process in the manufacturing of duplex stainless steel is quenching, where the steel is heated and then rapidly cooled under controlled conditions to obtain the desired mechanical and corrosion-resistant properties. Improper cooling can result in undesired phases, such as sigma, which deteriorate the steel’s properties. The purpose of this study is to investigate the cooling of a duplex steel called SAF2507 from Alleima  AB.  To  examine  the  influence  of  cooling  rate  on  the  mechanical properties,  heat treatments were conducted using a Gleeble machine with varying cooling rates. The mechanical properties were then evaluated through impact testing, revealing a linear relationship between impact energy and cooling rate. Furthermore,  the  spinodal  decomposition  at  short  times  was  examined  through isothermaltreatments at 475 °C with varying holding times in a laboratory furnace. Impact testing and hardness measurements demonstrated that the spinodal decomposition has an impact on the properties even after a few minutes. Analysis of the microstructure of the isothermally treated material showed small differencesbetween an untreated sample and one held at 475 °C for 20 minutes. The spinodal decompositionis difficult to observe at such an early stage, as there is only a small difference in chromiumconcentration between different regions of the ferrite. Finally, a heat treatment recommendation has been developed for SAF2507. The steel shouldbe heated to 1100 °C and then quenched at a rate no slower than 50 °C/s to avoid the formationof sigma. Furthermore, the steel should not be held at temperatures between 600-300°C formore than 5 minutes to prevent the effects of spinodal decomposition.
362

Investigation of the effect of alloying elements on the printability of biodegradable material

Rohimsyah, Fikan Mubarok January 2019 (has links)
The integration of biodegradable implant into the human body must meet both engineering and physiological requirements. The properties of magnesium such as low density, high specific strength and other biocompatibility properties makes magnesium and its alloy suitable for several biodegradable implant application. However, the current available magnesium alloys still rely on structural / commercial purpose alloys which are not specific to human body environment, too fast degradation and limited mechanical performance of the alloys. Additive manufacturing seems to have potential effect for magnesium alloy implant performance and production such as design and production of patient-specific implants, geometrically and mechanically adapted to the specific patient yet limited work has been done in this new area. Extensive trial-and error was already shown from previous magnesium alloys implant as implant application. A way to tackle the burden of undertaking extensive experiment is by using Computational aided alloys design. CALPHAD or CALculation of PHase Diagram is a computational modelling where all available experimental and theoretical information on phase equilibria and thermochemical properties collected into a system database. Further, ICME aims to integrate computational materials science tool into a system which accelerate materials development, design optimization process and unify design/manufacturing and ICME utilized CALPHAD as one of the methods for designing alloys. Screening possible alloying element was performed than calculation of each element effect was investigated. The effect on mechanical strengthening and possible defect induced by alloying was performed. It was found that the promising composition alloys proposed to be Mg-4Zn-(0.7-1.5 wt.%) Ca-(<1wt.%) Sn and higher solute in single phase will result in higher hot tearing susceptibility index due to increasing liquidus temperature so that freezing range become wider and hinder precipitation which decrease final composition of eutectic phase. / Integreringen av biologiskt nedbrytbart implantat i människokroppen måste uppfylla både tekniska och fysiologiska krav. Egenskaperna hos magnesium såsom låg densitet, hög specifik styrka och andra biokompatibilitetsegenskaper gör magnesium och dess legering lämplig för flera biologiskt nedbrytbara implantatapplikationer. Emellertid förlitar sig de nuvarande tillgängliga magnesiumlegeringarna fortfarande på strukturella / kommersiella ändamållegeringar som inte är specifika för människokroppsmiljön, för snabb nedbrytning och begränsad mekanisk prestanda hos legeringarna. Adderande stillverkning tycks ha en potentiell effekt för magnesiumlegeringsimplantatprestanda och -produktion, såsom design och produktion av patientspecifika implantat, geometriskt och mekaniskt anpassade till den specifika patienten men ändå begränsat arbete har gjorts inom detta nya område. Omfattande försök och fel visades redan från tidigare implantat av magnesiumlegeringar som implantatapplikation. Ett sätt att ta itu med bördan på att genomföra omfattande experiment är att använda beräkningsstöd för legeringar. CALPHAD eller CALculation of Phas Diagram är en beräkningsmodellering där man samlar in och utvärderar all tillgänglig experimentell och teoretisk information tillgänglig om fasjämvikt och termokemiska egenskaper i en systemdatabas. Vidare syftar ICME till att integrera beräkningsmaterialvetenskapligt verktyg i ett system som påskyndar materialutveckling, designoptimeringsprocess och förenar design / tillverkning och ICME använde CALPHAD som en av metoderna för att designa legeringar. Screening av möjlig legeringselement utfördes än beräkning av varje elementeffekt undersöktes. Effekten på mekanisk förstärkning och möjlig defekt inducerad genom legering utfördes. Det visade sig att lovande kompositionlegeringar som föreslagits vara Mg-4Zn- (0,7-1,5 viktprocent) Ca - (<1 viktprocent) Sn och högre lösta ämnen i enfas kommer att resultera i ett högre hot-rivningskänslighetsindex på grund av ökande liquidus temperatur detta frysområde blir bredare och främjar nederbörd som ökar den slutliga sammansättningen av den eutektiska fasen.
363

Desulphurization capacity of ladle slags for tool steels

Johansson, Sixten, Nilstam, Elliot January 2022 (has links)
Steel quality is in direct correlation with the desulphurization process, meaning the removal of sulphur. A good desulphurization process greatly improves the mechanical properties among others, and is essential for obtaining higher quality steel. This study aims to evaluate and analyse the desulphurization capacity of ladle slags based on both thermodynamic and  kinetic properties. Data from six heats were provided by Uddeholm, four from steel grade B, and two from steel grade C, which were then analysed based on thermodynamic and kinetic parameters and their impact on the desulphurization capacity. This was done by calculating the maximum distribution of sulphur in the slag for thermodynamic equilibrium (LS,td), along with the measured sulphur distribution coefficient (LS,r). The results and observations obtained, although only measured over six heats, demonstrated a close relationship between LS,td  and LS,r for two of the heats, but bad correlation between the remaining four heats. The thermodynamic results indicated that the activity of oxygen greatly reduces the desulphurization capacity. They also indicated that the optical basicity of the slag affects the sulphide capacity (CS), with a high basicity favouring a higher CS. The compositions varied greatly in regards to carbon between the two given steel grades, obtaining a higher LS,td  for steel grade CS without much difference in the measured sulphur partition ratio. This could be an indicator of limiting kinetics in the ladle processing stage. / Stålkvalité är direkt beroende av avsvavling, d.v.s avlägsnandet av svavel. En lyckad avsvavling innebär bland annat förbättrade mekaniska egenskaper, ytterst viktigt för många applikationer. Denna studie är ämnad att analysera kapaciteten för avsvavling i skänken. Detta genomförs genom att undersöka kinetiska och termodynamiska parametrar och deras påverkan på processen. Data från sex olika smältor från Uddeholm analyserades, fyra från stål B, och två från stål C. Analysen utfördes genom att beräkna den maximala fördelningen av svavel i slaggen, i termodynamisk jämvikt (LS,td), samt den uppmätta svavelfördelningen (Ls,r). Resultaten visade på att två av smältorna hade ett bra förhållande mellan uppmätt och reellt värde på svavelupptagning, men att resterande fyra smältor hade mycket sämre förhållande. Utöver detta indikerade resultaten av undersökningen ett tydligt samband på hur syreaktiviteten minskar avsvavlingskapaciteten, men att en hög optisk basicitet främjar en högre svavelkapacitet (CS). Därutöver hade de två stålsorterna (A och B) en något varierande sammansättning, med kol som huvudsaklig skillnad. Stål C uppnådde en mycket högre svavelrening i termodynamisk jämvikt. De två stålen hade dock liknande uppmätt svavelfördelning, vilket kan tyda på att någon kinetisk faktor begränsar svavelreningskapacitet
364

Investigations of Large Size Non-Metallic Inclusions in the Nickel-based alloy Inconel 718

Ma, Yuehui, Saleem, Wardah January 2022 (has links)
Inclusions of different types are present in all steels. How dangerous these are for the properties of the material depends on their chemical composition and the manufacturing process. The following work examined large non-metallic inclusions in the nickel-based alloy Inconel 718 according to their composition, size, location, and number, this to find out their effect on the corrosion resistance of the material. Furthermore, a literature study was conducted where different methods were studied and experiments where the MS method (an examination of inclusions on the metal surface after electrolytic extraction) was performed for extractions at 20 and 500 Coulomb (C). The extraction depths were analyzed and proved to be suitable for different situations. Inclusions of type TiNb-S were noted to be the most dangerous for the corrosion resistance, followed by Ti(Nb)-N(C), NbTi-C, and Ti-N+Nb-C. Moreover, it was observed that the 20 C extraction had a more heterogeneous distribution of numbers of inclusions compared to 500 C. No difference in the effect on the corrosion resistance between inclusions located on grains compared to those along grain boundaries could be observed after 20 C. For 500 C, more studies need to be conducted regarding the location for a conclusion to be drawn. / Inneslutningar av olika typer förekommer i alla sorters stål. Hur farliga dessa är för materialets egenskaper kan variera beroende på stålets kemiska sammansättning och tillverkningsprocess. I följande rapport undersöktes stora icke-metalliska inneslutningar utefter deras sammansättning, storlek, position och antal. Detta för att ta reda på inneslutningarnas effekt på korrosionsbeständigheten i den nickelbaserade legeringen Inconel 718. Vidare genomfördes en litteraturstudie där olika metoder studerades samt laborationer där MS-metoden (en undersökning av inneslutningar på metallytan efter elektrolytisk extraktion) genomfördes för extraktioner på 20 respektive 500 Coulomb (C). De olika extraktions-djupen analyserades och visade sig vara lämpliga vid olika situationer. Sedan noterades att inneslutningarna med sammansättningen TiNb-S var farligast för materialets korrosionsbeständighet, följt av inneslutnings typerna Ti(Nb)-N(C) , NbTi-C och Ti-N+Nb-C. Dessutom observerades att inneslutningarna var heterogent fördelade över metallen och att fler inneslutningar upptäcktes på metallytan efter 20 C än 500 C. Ingen skillnad på påverkan på korrosionsresistensen mellan inneslutningarna placerade på korn jämfört med korngränsen kunde iakttas vid extraktionen 20 C. För 500 C behöver mer studier genomföras gällande position för att en slutsats ska kunna dras.
365

Investigation of non-metallic inclusions and chip properties in Cu-based alloys by numerical analysis

El Hamid, Ousmane, Eriksson, Mattias January 2022 (has links)
Analysis of the macrostructure of metallic alloys is of utmost importance as there is a direct correlation on the physical properties and some features of the structures. This is true for copper based alloys and the non-metallic inclusions (NMI) that are enclosed in their structure. Mastering methods such as numerical analysis of the NMIs could allow us to get fast and reliable information on the structure of metal alloys such as copper based alloys, especially since very little literature on NMI in Cu based alloys is available. The report consists of experimental work and research on the relevance of using an image processing software such as ImageJ combined with SEM imaging for such analysis. The impact of SEM magnification as well as Scratches due to SEM sample preparation are the biggest concern when it comes to image processing and analysis. As well as analyzing the inclusions in brass samples, the analysis of their chips is important. If ImageJ is able to reliably analyze chip area it will be easier for companies to use refining methods on the chips since the properties are measured numerically. / Analys av macro strukturerna i metalliska legeringar är väldigt viktigt för att det finns en direkt koppling till de fysiska egenskaperna och några funktioner av strukturerna. Detta är sant för kopparbaserade legeringar och de icke metalliska inneslutningarna (NMI) som är instängda i deras struktur. Att bemästra metoder såsom numerisk analys av de icke metalliska inneslutningarna kan tillåta oss att få snabb och pålitlig information på strukturen av metallegeringar som kopparbaserade legeringar, speciellt eftersom väldigt lite litteratur om NMI i kopparbaserade legeringar finns. Den här rapporten innehåller experiment arbete och forskning på relevansen av att använda en bild bearbetande mjukvara såsom ImageJ kombinerat med SEM bilder för en sådan analys. Påverkan av SEM förstoring och repor på grund av SEM prov preparationen är den största oron när det kommer till bild bearbetning och analys. Samt att analysera inneslutningarna i mässningsprov, analys av dess flisor är viktigt. Om imageJ kan pålitligt mäta flisans area så kan det bli enklare för företag att använda raffinerings metoder på dessa flisor eftersom deras egenskaper är mätta numeriskt.
366

Reduction of iron ore fines in fluidized beds

Galdo Mendez, Maj-Britt Kimberly, Vester, Erika January 2022 (has links)
Reducing CO2 emissions has become very important in later years. The steel and iron industry are among the three biggest producers of carbon dioxide. This pressures the industry to reduce CO2 emissions and develop new technologies to achieve it. Direct reduction in fluidized beds has lately become more appealing since it is a more environmentally friendly alternative for iron making. The full potential of fluidized beds cannot be used because of the sticking problem. Sticking strongly depends on the temperature and the easiest way to reduce sticking is to find the most practical temperature for reduction. Therefore, this report analyzed the appearance of sticking during a direct reduction in fluidized beds and the causes for its appearance. This report aims to answer the most practical temperature for a reduction in fluidized beds. A literature review was conducted by checking several parameters that affect the temperature, such as reduction gas, particle size, and gas flow rate. An exact temperature could not be chosen but instead a range of 700-750 ℃. Iron ore particles should not be larger than 0.25 mm nor too small and have a spheroid shape. Lastly, hydrogen is the most suitable reduction gas. / Att minska CO2-utsläppen har blivit mycket viktigt under senare år. Stål- och järnindustrin är en av de tre största producenterna av koldioxid. Detta pressar industrin att minska CO2-utsläppen och utveckla ny teknik för att uppnå detta. Direkt reduktion av fluidbäddar har på senare tid blivit mer tilltalande eftersom det är ett mer miljövänligt alternativ för järntillverkning. Den fulla potentialen hos fluidiserade bäddar kan inte användas på grund av kladdningsproblemet. Kladdning beror starkt på temperaturen och det enklaste sättet att minska kladdning är att hitta den mest praktiska temperaturen för reduktion. Av den anledningen analyserade denna rapport förekomsten av kladdning under direkt reduktion i fluidiserade bäddar samt orsakerna till förekomsten. Denna rapport syftar till att besvara vad den mest praktiska temperaturen för reduktion i fluidiserade bäddar är. En litteraturstudie utfördes för att ta reda på de parametrar som påverkar temperaturen, tillexempel reduktionsgas, partikelstorlek och gasflödeshastighet. En exakt temperatur kunde inte väljas utan i stället ett temperaturintervall på 700–750 ℃. Järnmalmspartiklar bör inte vara större än 0.25 mm eller för små. Partiklarna bör även ha en sfärisk form. Avslutningsvis är väte den mest lämpliga reduktionsgasen.
367

Optimizing Porosity Predictions in Casting Simulation

Kylström, Sanna January 2022 (has links)
Porosity is a defect severely affecting component quality and performance. In order to improve predictions, simulations can be utilized to calculate possible initiation sites. The purpose is to increase the reliability of these predictions by adjusting settings in the software MAGMASOFT® to resemble the collected porosity data from Scania’s classic foundry. To obtain porosity is very uncommon at Scania, where the thesis focuses on the few cases that receives this defect in order to make it even more rarely occurring. Two engine components will be entered in the simulation to make their porosity resemble reality. A parameter investigation will be conducted to understand the porosity behaviour depending on the inserted parameters. By parting up the simulation of the engine components into three stages, the parameters are changed to acquire improved resemblance with reality, although more simulations are needed to perfect it further. A recommendation of method is made to enable optimization of simulation settings for future components. The simulation parameter investigation reveals porosity behaviour along with a sink formation that disturbs the results. / Porositet är en defekt som påverkar en komponents kvalité och prestanda. I syfte att förbättra predikteringen av porositet kan simuleringar användas för att räkna ut där porer uppstår. Ändamålet är att öka tillförlitligheten till dessa förutsägelser genom att välja och anpassa simuleringsinställningar i programvaran MAGMASOFT®. Resultaten ska efterlikna insamlad porositetsdata från Scanias klassiska gjuteri. Det är väldigt ovanligt att porositet förekommer i Scanias komponenter, där arbetet fokuserar på de få som får porer, i syfte att de ska förekomma ännu mer sällan. Två motorkomponenter kommer att köras i flera simuleringar för att få porositeten att bli så lik verkligheten som möjligt. En parameterundersökning kommer att utföras för att förstå porositetens beteende, beroende på vilka inställningar som körs. Genom att dela upp arbetssättet i tre delsteg har parametrarna anpassats för att efterlikna verkligheten mer, där fler simuleringar krävs för att förbättra det ytterligare. En metod rekommenderas för att möjliggöra optimering av simuleringsinställningar för andra komponenter. Parameterundersökningen resulterar i ökad förståelse för porositet i MAGMASOFT®, samt i en stor sjunkningsdefekt som stör resultaten.
368

Primary Study of the Phase Relationship in the MgO-"V2O3" System at 1873 K and pO2=10-11 atm

Larby, Line, Lundberg, Annie January 2018 (has links)
Vanadium can be found in some iron ores as an impurity. Since vanadium is a valuable alloy element there lies an interest in development of a stable and economic way for extraction of it. For this, knowledge about the thermodynamics behind the V-O system combined with other elements, like Mg, is indispensable. A transitional metal like vanadium exists in multiple valences which makes it difficult to study. When vanadium oxide is mixed with other metal oxides the vanadium tends to concentrate in spinels. To investigate the types of phases formed in the Mg-O-V system at 1873 K and an oxygen partial pressure of 10-11 atm, multiple samples containing MgO and V2O3 in different proportions were equilibrated under these conditions. The samples were examined using SEM/EDS and XRD. A three, one and two phase region were found during analysis. In the three phase region MgV2O4, Mg2VO4 and an unidentified solid solution were found when the fraction of V2O3 was 0,234 and 0,448. In the one phase region only MgV2O4 was found at a V2O3 fraction interval of 0,500-0,530. Lastly in the two phase region MgV2O4 and V2O3 was found within the V2O3 fraction interval of 0,549-0,799. In conclusion when there was a higher amount of V2O3 more vanadium rich spinels were formed until a certain point where the spinel was saturated. / Vanadin finns i vissa typer av järnmalm som ett spårämne. Eftersom vanadin är ett värdefullt legeringsämne finns det ett stort intresse av att hitta ett hållbart och ekonomiskt sätt att utvinna detta. För att göra det krävs kännedom om termodynamiken bakom V-O-systemet kombinerat med andra ämnen som Mg. Övergångsmetaller som vanadin existerar i ett flertal valenser vilket kan göra det svårt att undersöka dem. När vanadinoxid blandas med andra metalloxider tenderar vanadin att samlas i spineller. För att undersöka vilka faser som bildas i Mg-O-V-systemet vid 1873 K och ett syrepartialtryck på 10-11 atm läts en serie prover bestående av olika andelar MgO och V2O3 nå jämvikt under dessa förhållanden. Analys av dessa prover gjordes med SEM/EDS och XRD. Analysen visade att det existerade ett tre-, en- och tvåfasområde i serien. I trefasområdet hittades MgV2O4, Mg2VO4 och en oidentifierad fast lösning vid V2O3- fraktionen 0,234 och 0,448. I enfasområdet hittades MgV2O4 vid V2O3-fraktionen 0,500-0,530. Till sist hittades MgV2O4 och V2O3 i tvåfasområdet vid V2O3-fraktionen 0,549-0,799. Utifrån detta drogs slutsatsen att mer vanadinrika spineller bildades då fraktionen V2O3 ökar till en viss gräns efter vilken spinellfasen blev mättad.
369

The effect of carbonaceous iron on slag foaming

Svensson, Josefin January 2018 (has links)
The practise of slag foaming has become increasingly important within the scrap-based steelmaking, conducted in the electric arc furnace, due to its many advantages. In addition to increasing the efficiency in the furnace, the foaming protects the furnace equipment from wear and reduces noise pollution. The purpose of this project was to investigate the slag foaming generated through chemical reactions that occur at the addition of carbonaceous iron to the slag, as well as to evaluate the experimental method used. A slag composition of 25 wt% FeO, 40 wt% CaO and 35 wt% SiO2 was chosen. The experiments were conducted using an induction furnace, in a magnesium oxide crucible, placed in a graphite crucible. Iron particles with varying carbon content were added to the magnesium oxide crucible and the subsequent foaming was filmed and observed from above. The method enabled a division of foaming into four stages, which were studied and evaluated separately. The results indicate that the incubation time, referring to the time that passes from the addition of carbonaceous iron particles to the slag until the reactions occur, is dependent of size. A correlation can also be seen between carbon content and foaming time, where increased carbon content results in lengthier foaming. / Utövandet av slaggskumning har blivit allt viktigare inom den skrotbaserade ståltillverkningen som utförs i ljusbågsugen, på grund av dess många fördelar. Förutom att öka effektiviteten i ugnen så skyddar den skummande slaggen även ugnsutrustningen mot slitage och reducerar buller. Syftet med detta projekt var att undersöka slaggskumning genererad genom de kemiska reaktioner som inträffar vid tillsats av kolhaltigt järn till slaggen, samt att utvärdera den experimentella metoden som användes. En slaggsammansättning av 25 vikt% FeO, 40 vikt% CaO och 35 vikt% SiO2 valdes. Experiment genomfördes med hjälp av en induktionsugn, i en magnesiumoxiddegel, placerad i en grafitdegel. Järnpartiklar med varierande kolhalt tillsattes i magnesiumoxiddegeln och den efterföljande skumningen filmades och observerades från ovan. Metoden möjliggjorde en uppdelning av skumning i fyra stadier, vilka studerades och utvärderades separat. Resultaten visar på att inkubationstiden, alltså tiden som passerar från att järnpartiklar tillsätts till slaggen, till dess att reaktioner sker, har ett storleksberoende. Ett samband kan även ses mellan kolhalt och skumningstid, där en ökad skumningstid ges av en högre kolhalt.
370

From Bloomery Furnace to Blast Furnace : Archeometallurgical Analysis of Medieval Iron Objects From Sigtuna and Lapphyttan, Sverige

Helén, Andreas, Pettersson, Andreas January 2019 (has links)
During the Early Middle Ages, the iron production in Sweden depended on the bloomery furnace, which up to that point was well established as the only way to produce iron. Around the Late Middle Ages, the blast furnace was introduced in Sweden. This made it possible to melt the iron, allowing it to obtain a higher carbon composition and thereby form new iron-carbon phases. This study examines the microstructure and hardness of several tools and objects originating from archaeological excavations of Medieval Sigtuna and Lapphyttan. The aim is to examine the differences in quality and material properties of iron produced by respectively blast furnaces and bloomery furnaces. Both methods required post-processing of the produced iron, i.e. decarburization for blast furnaces and carburization for bloomeries. These processes were also studied, to better understand why and how the material properties and qualities of the items may differ. The results show that some of the studied items must have been produced from blast furnace iron, due to their material composition and structure. These items showed overall better material quality and contained less slag. This was concluded because of the increased carbon concentration that allowed harder and more durable structures such as pearlite to form. The study also involved an investigation of medieval scissors, also known as shears, made from carburized bloomery furnace iron. Here, one specific aim was to find out if the different sections of the shears had different properties, and if so, if these properties correlated with the functions of the different parts of the shears. Our microstructure analysis showed that the blade indeed was the hardest part due to intentional carburization and forming of martensite. The blade is connected to a softer ferritic handle, which in turn is connected to a ductile bow, also ferritic but with a larger grain size. / Den svenska järnproduktionen var under medeltiden beroende av blästerugnen som då var väl etablerad i hela landet. Under denna period introducerades även masugnen i Sverige, vilket gjorde det möjligt att smälta järn. Den nya tekniken gjorde det möjligt att uppnå en ökad kolhalt och därmed bilda nya järn/kol-faser. Den här studien undersöker mikrostrukturer och sammansättningar i medeltida järnföremål från arkeologiska utgrävningar i Sigtuna och Lapphyttan. Syftet är att undersöka vilka egenskaper och materialkvaliteter som gick att uppnå i järn som tillverkats med masugn respektive blästerugn. Båda tillverkningsmetoderna kräver efterbearbetningar som förbättrar järnets egenskaper. Även dessa efterbearbetningsmetoder studeras, för att kunna dra slutsatser angående hur det slutligt producerade järnets egenskaper och materialkvalitet skiljer sig mellan de två produktionsmetoderna. Analyserna visade att järn som tillverkats i masugn innehöll mindre slagg och generellt var av bättre kvalitet. Detta järn innehöll även mer kol vilket tillät perlit att bildas. Därmed blev järnet betydlig hårdare. Slutsatsen är att dessa järnföremål hade övergripande bättre mekaniska egenskaper och materialkvalitet än de järnföremål som tillverkats med järn från en blästerugn. I studien undersöks även medeltida fårsaxar, tillverkade av järn från en blästerugn som sedan genomgått uppkolning. Syftet är att utifrån mikrostrukturen i materialet ta reda på om de olika sektionerna i en fårsax har olika egenskaper, och om dessa egenskaper i så fall är anpassade till den aktuella sektionens användning.Analysen visade att bladet var hårdast på grund av avsiktlig uppkolning och martensitbildning. Därefter följde ett mjukare handtag med en ferritisk struktur. Den böjda delen av saxen var den mest duktila och fjädrande, eftersom den uppvisade en rent ferritisk struktur med större kornstorlekar än i handtaget.

Page generated in 0.0594 seconds