Freiberg (Sachsen), Techn. Universiẗat, Diss., 2002.

<p> </p><p>Enligt tidigare undersökningar har vanadinföreningar visat sig ha insulinliknande effekter både in vitro och in vivo. Syftet med detta examensarbete var att prova ut en teknik för att testa effekten av vanadinföreningar på två olika celltyper: adherenta celler (AA-celler) och suspensionsceller (K562-celler). När insulinet binder till sin receptor på cellytan är det starten på en biologisk respons. Insulinreceptorn är ett tyrosinkinas som transporterar fosfatgrupper från ATP till tyrosin på sin egen peptidkedja. De aktiverade tyrosinkinasreceptorn kan aktivera ett antal signalmolekyler, bland annat proteinkinas B. Tyrosin som är fosfolyserat, defosfolyseras senare av proteinet tyrosinfosfatas (PTP). Insulinets signaleringsvägar är kontrollerade av omvändbar fosforylerings reaktioner. Patogenesis av insulinresistens i typ 2-diabetes och övervikt är sammanlänkade av den normala signaleringens responsen till insulin. I denna studie undersöktes effekten av vanadat och ett antal ligander som bildar komplex med vanadat. Den största vikten lades vid att undersöka vilka koncentrationer av ämnena som var icke-toxiska vid cellodling och därmed inte leder cellerna till apoptos. Först testades att föreningarna inte gav ändring i pH . Därefter testades deras effekter på celler. Med endast vanadat observerades celltoxina effekter vid koncentrationer över 1µM. I nästa steg behandlades AA-cellerna med fyra olika koncentrationer av vanadat tillsammans med olika ligander. K562-celler behandlades bara med vanadat och ligand 2. Resultaten visar att koncentrationer upp till och med 1µM vanadat inte hade några negativa effekter på cellerna. Varken apoptos eller onormal minskning i antal celler observerades. Slutligen testades effekter av vanadatföreningarna på PTP aktiviteten i odlade celler. I kitet som användes fanns detektorn ”Green Reagent” som kan identifiera fritt fosfat genom färgändring från gul till grön. Cellerna behandlades med vanadat och efter 24 timmar gjordes en cellextraktion. Cellextrakten späddas 10 gånger, sedan tillsattes detektorn Green Reagent efter 15 min. Analys gjordes med hjälp av en Elisa-läsare. Resultaten visar att med ökande koncentration av vanadat påverkades cellerna så att PTP 1B aktiviteten ökades. Detta är ett intressant resultat i ljuset av att vanadat rapporterats ha insulinliknande effekt. En tänkbar förklaring är att defosforyleringen av insulinreceptorn krävs för att aktivera insulin responsen i celler.</p>

Enligt tidigare undersökningar har vanadinföreningar visat sig ha insulinliknande effekter både in vitro och in vivo. Syftet med detta examensarbete var att prova ut en teknik för att testa effekten av vanadinföreningar på två olika celltyper: adherenta celler (AA-celler) och suspensionsceller (K562-celler). När insulinet binder till sin receptor på cellytan är det starten på en biologisk respons. Insulinreceptorn är ett tyrosinkinas som transporterar fosfatgrupper från ATP till tyrosin på sin egen peptidkedja. De aktiverade tyrosinkinasreceptorn kan aktivera ett antal signalmolekyler, bland annat proteinkinas B. Tyrosin som är fosfolyserat, defosfolyseras senare av proteinet tyrosinfosfatas (PTP). Insulinets signaleringsvägar är kontrollerade av omvändbar fosforylerings reaktioner. Patogenesis av insulinresistens i typ 2-diabetes och övervikt är sammanlänkade av den normala signaleringens responsen till insulin. I denna studie undersöktes effekten av vanadat och ett antal ligander som bildar komplex med vanadat. Den största vikten lades vid att undersöka vilka koncentrationer av ämnena som var icke-toxiska vid cellodling och därmed inte leder cellerna till apoptos. Först testades att föreningarna inte gav ändring i pH . Därefter testades deras effekter på celler. Med endast vanadat observerades celltoxina effekter vid koncentrationer över 1µM. I nästa steg behandlades AA-cellerna med fyra olika koncentrationer av vanadat tillsammans med olika ligander. K562-celler behandlades bara med vanadat och ligand 2. Resultaten visar att koncentrationer upp till och med 1µM vanadat inte hade några negativa effekter på cellerna. Varken apoptos eller onormal minskning i antal celler observerades. Slutligen testades effekter av vanadatföreningarna på PTP aktiviteten i odlade celler. I kitet som användes fanns detektorn ”Green Reagent” som kan identifiera fritt fosfat genom färgändring från gul till grön. Cellerna behandlades med vanadat och efter 24 timmar gjordes en cellextraktion. Cellextrakten späddas 10 gånger, sedan tillsattes detektorn Green Reagent efter 15 min. Analys gjordes med hjälp av en Elisa-läsare. Resultaten visar att med ökande koncentration av vanadat påverkades cellerna så att PTP 1B aktiviteten ökades. Detta är ett intressant resultat i ljuset av att vanadat rapporterats ha insulinliknande effekt. En tänkbar förklaring är att defosforyleringen av insulinreceptorn krävs för att aktivera insulin responsen i celler.

<p>The structural and magnetic properties of Fe/Co (001) and Fe/V (001) superlattices have been investigated. The thin film structures were deposited on MgO (001) substrates using a four source ultra-high-vacuum based sputtering equipment.</p><p>Reflection high energy electron diffraction showed that the body-centered cubic phase of Co could be stabilized up to a thickness of about eight atomic monolayers. X-ray diffraction measurements confirmed that the Fe/Co superlattices were single-crystalline with a pure body-centered cubic structure. The crystalline quality and the interface profile were found to be strongly dependent on the growth temperature. Furthermore, the Fe/Co superlattices were also found to exhibit novel magnetic properties. The first order magnetic anisotropy constant for the body-centered cubic Co phase was determined to be negative with a magnitude of 110 kJ/m³. Magnetization and Mössbauer measurements showed that the Fe and Co magnetic moments in the superlattices were enhanced. Spin polarized neutron reflectometry proved that all the magnetic moments were collinear.</p><p>The interlayer exchange coupling and the giant magnetoresistance effect in Fe/V superlattices were also studied. The strength of the coupling was found to be dependent on the thickness of the Fe and the V layers. This was also true for the giant magnetoresistance effect. Mössbauer measurements showed that the V-on-Fe interfaces (V deposited on Fe) were more abrupt and less diffuse than the Fe-on-V interfaces. Finally, the lattice parameters of a series of different Fe/V superlattices were determined by x-ray diffraction. The experimental lattice expansion was found to be in good agreement with a simple theoretical model.</p>

The structural and magnetic properties of Fe/Co (001) and Fe/V (001) superlattices have been investigated. The thin film structures were deposited on MgO (001) substrates using a four source ultra-high-vacuum based sputtering equipment. Reflection high energy electron diffraction showed that the body-centered cubic phase of Co could be stabilized up to a thickness of about eight atomic monolayers. X-ray diffraction measurements confirmed that the Fe/Co superlattices were single-crystalline with a pure body-centered cubic structure. The crystalline quality and the interface profile were found to be strongly dependent on the growth temperature. Furthermore, the Fe/Co superlattices were also found to exhibit novel magnetic properties. The first order magnetic anisotropy constant for the body-centered cubic Co phase was determined to be negative with a magnitude of 110 kJ/m3. Magnetization and Mössbauer measurements showed that the Fe and Co magnetic moments in the superlattices were enhanced. Spin polarized neutron reflectometry proved that all the magnetic moments were collinear. The interlayer exchange coupling and the giant magnetoresistance effect in Fe/V superlattices were also studied. The strength of the coupling was found to be dependent on the thickness of the Fe and the V layers. This was also true for the giant magnetoresistance effect. Mössbauer measurements showed that the V-on-Fe interfaces (V deposited on Fe) were more abrupt and less diffuse than the Fe-on-V interfaces. Finally, the lattice parameters of a series of different Fe/V superlattices were determined by x-ray diffraction. The experimental lattice expansion was found to be in good agreement with a simple theoretical model.

Detta arbete utförs efter en förfrågan från Uddeholm Tooling om att försöka kartlägga riskerna på inköpsmarknaden för metallerna krom, molybden och vanadin. Då detta anses vara mycket svårt föreslås här istället en kartläggning av marknaden för respektive metall, detta för att ge en bild av hur marknaden ser ut och vilka aktörer som finns.Frågorna som behandlas är var bryts, förädlas, konsumeras respektive metall? Hur varierar priserna, beskrivs priserna bäst med en random walk eller med en mean reverting stokastisk process.Det visar sig relativt snart att det är mycket problematiskt att inhämta relevant data. Speciellt då dessa metaller inte handlas öppet utan där kontrakten mellan köpare och säljare är konfidentiella. Priserna som rapporteras baseras på månatliga intervjuer med köpare, säljare och traders som utförs av branschmagasin. Detta leder till att det rapporterade priset ofta är stationärt under långa tidsperioder, det kan emellertid antas att det reella priset är betydligt mer volatilt och förändras från dag till dag. Dessa metaller kan även handlas i olika typer av föreningar och med olika renhetsgrader vilket ytligare försvårar studierna. Då det inte finns en marknadsplats där metallerna kan handlas kan även antagas att priset kan skilja sig beroende på var och av vem man köper.Detta leder till att det statistiska test som genomfördes i denna studie fick ett ofullständigt resultat, med låg korrelation mellan modell och verklighet. Det gick därför inte att avgöra om priset kan beskrivas som mean reverting. Andra studier pekar dock på att mean reversion är en mer träffsäker stokastisk process för att beskriva priserna på dessa metaller än vad än random walk är.En kartläggning av marknaden för dessa metaller visar tydligt att Kina är en signifikant aktör i samtliga fall. Då alla tre metaller främst används som legeringsämne i konstruktions- och rostfrittstål har dessa marknader stor betydelse för marknaden för respektive metall. Kina är den största konsumenten och producenten av både rostfritt och konstruktionsstål, dessutom är Kina stora vid framställningen av respektive metall. Resultatet visar på tydliga kopplingar mellan priset på respektive metall och på Kinas ökande konsumtion av stål.

<p>Rapporten beskriver en undersökning rörande två olika typer av inre fel, centrumfel och ytnära fel, på valsar. Examensarbete för högskoleingenjörsexamen i maskinteknik (22.5p) vid Instutitionen för ingenjörsvetenskap, fysik och matematik, Karlstad Universitet. Utfört på uppdrag av Scana Steel Björneborg AB.</p><p>Scana Björneborg är en av Europas ledande producenter av tunga friformsmidda detaljer och har eget stålverk, egen smedja, värmebehandlingsanläggning och maskinpark. På Scana Björneborg gjuts göt av järnskrot, varpå de smids, värmebehandlas och maskinbearbetas till valsar. Efter maskinbearbetning kontrolleras valsarna med ultraljud för att hitta eventuella inre fel. Specifikationerna från kund för hur stora indikationer får vara är strama och stora kostnader uppstår i samband med reklamationer, kassationer, omarbeten och förseningar. Felen har blivit alltmer frekventa och Scana Björneborg har satt samman två projektgrupper för att få försöka få bukt på dem. Examensarbetet skall understödja båda dessa grupper och genom undersökningen skapa underlag för vidare beslut. Undersökningen delades in i tre olika moment:</p><p>* Statistik och information som kunde användas för att hitta eventuella samband och orsaker till de olika feltyperna samlades i en databas.</p><p>* Den samlade statistiken och informationen organiserades, förenklades och analyserades sedan med hjälp av programmet SIMCA, ett program gjort för multivariata analyser av stora datamängder. Eventuella samband granskades och analyserades därefter manuellt för att väga och gallra resultatet .</p><p>* Sex ytnära fel i tre olika detaljer öppnades upp för kartläggning av vilken typ av defekter det rörde sig om, och en metallografisk undersökning i ljus- och svepelektronmikroskop och analys av defekternas sammansättning gjordes.</p><p>SIMCA-analys av insamlad statistik med avseende på centrumfel och vidare granskning och analys av dess resultat antyder att hög smidesvikt, hög Vanadinhalt, stukning, hög nedsmidningsgrad och smidestid per ton i den följden är viktiga faktorer vid uppkomsten av centrumfel, och att en viss samverkan finns mellan dem.</p><p>SIMCA-analys av insamlad statistik med avseende på ytnära fel och vidare granskning och analys av dess resultat antyder att ett samband mellan valda parametrar och uppkomsten av ytnära fel inte går att hitta. Metoden bedöms olämplig för vidare undersökning av ytnära fel.</p><p>Den metallografiska undersökningen av öppnade ytnära defekter visade att samtliga sex defekter liknade varandra till utseende och sammansättning. Vanligaste beståndsdelarna i dessa inneslutningar var Aluminium tillsammans med förhöjda halter av Kol och Syre. Dessa ämnen är alla naturliga i stålet och därför bedöms inte de ytnära felen vara utifrån kommande.</p> / <p>The report describes an investigation concerning two types of internal defects, axis-centered defects and near-surface defects, in rolls. Thesis for bachelor’s degree in mechanical engineering (22.5p), at the institution for engineering, physics and mathematics, Karlstad University. Ordered by Scana Steel Björneborg AB.</p><p>Scana Steel Björneborg AB is one of Europe’s leading producers of heavy free-form forgings and has its own steel plant, forge, heating treatment facility and machine park. Scana Steel Björneborg AB casts ingots from iron scrap. The ingots are then forged, heat treated and machined into rolls. After the machining the rolls are tested with ultrasonic testing equipment to look for indications of internal defects. The specifications on how big the indications are allowed to be from the client are rigid and large costs come up because of reclamations, discarding, reworking and delays. The defects have become increasingly more frequent and Scana Steel Björneborg AB has put together two groups to try and get control over the problem. The thesis is meant to support the two groups by investigating the internal defects, and to create a platform to take further decisions from. The investigation was made up of three parts:</p><p>* Statistics and information that could be used to find connections and cause of the internal defects was gathered in a data base.</p><p>* The gathered statistics and information was organized, simplified and analyzed with SIMCA, a computer software made for multivariate analyzing of large amounts of information. The results of the SIMCA-simulation were then checked further manually to weigh and lay down the fairness of the results.</p><p>* Six near-surface defects in three parts were opened up to map the types of defects and a metallographic examination in optical microscope, scanning electron microscope and spectrometer analysis of the defects’ composition was made.</p><p>The SIMCA analysis of gathered statistics concerning axis-centered defects and later manual analysis of the results showed that high forging weight, high Vanadium content, high degree of forging and low forging-time per tonne all relate to the creation of axis-centered defects, and that some interaction is present between them.</p><p>The SIMCA analysis concerning near-surface defects showed that the chosen parameters do not relate with the creation of near-surface defects. The method is deemed unsuitable for further investigations.</p><p>The metallographic examination of the six near-surface defects showed that all six defects resemble each other in appearance and composition. The most common elements in these inclusions are Aluminum and heightened contents of Carbon and Oxygen. These elements are all naturally occurring elements in the steel and because of this the inclusions are not thought to be exogenous.</p>

Rapporten beskriver en undersökning rörande två olika typer av inre fel, centrumfel och ytnära fel, på valsar. Examensarbete för högskoleingenjörsexamen i maskinteknik (22.5p) vid Instutitionen för ingenjörsvetenskap, fysik och matematik, Karlstad Universitet. Utfört på uppdrag av Scana Steel Björneborg AB. Scana Björneborg är en av Europas ledande producenter av tunga friformsmidda detaljer och har eget stålverk, egen smedja, värmebehandlingsanläggning och maskinpark. På Scana Björneborg gjuts göt av järnskrot, varpå de smids, värmebehandlas och maskinbearbetas till valsar. Efter maskinbearbetning kontrolleras valsarna med ultraljud för att hitta eventuella inre fel. Specifikationerna från kund för hur stora indikationer får vara är strama och stora kostnader uppstår i samband med reklamationer, kassationer, omarbeten och förseningar. Felen har blivit alltmer frekventa och Scana Björneborg har satt samman två projektgrupper för att få försöka få bukt på dem. Examensarbetet skall understödja båda dessa grupper och genom undersökningen skapa underlag för vidare beslut. Undersökningen delades in i tre olika moment: * Statistik och information som kunde användas för att hitta eventuella samband och orsaker till de olika feltyperna samlades i en databas. * Den samlade statistiken och informationen organiserades, förenklades och analyserades sedan med hjälp av programmet SIMCA, ett program gjort för multivariata analyser av stora datamängder. Eventuella samband granskades och analyserades därefter manuellt för att väga och gallra resultatet . * Sex ytnära fel i tre olika detaljer öppnades upp för kartläggning av vilken typ av defekter det rörde sig om, och en metallografisk undersökning i ljus- och svepelektronmikroskop och analys av defekternas sammansättning gjordes. SIMCA-analys av insamlad statistik med avseende på centrumfel och vidare granskning och analys av dess resultat antyder att hög smidesvikt, hög Vanadinhalt, stukning, hög nedsmidningsgrad och smidestid per ton i den följden är viktiga faktorer vid uppkomsten av centrumfel, och att en viss samverkan finns mellan dem. SIMCA-analys av insamlad statistik med avseende på ytnära fel och vidare granskning och analys av dess resultat antyder att ett samband mellan valda parametrar och uppkomsten av ytnära fel inte går att hitta. Metoden bedöms olämplig för vidare undersökning av ytnära fel. Den metallografiska undersökningen av öppnade ytnära defekter visade att samtliga sex defekter liknade varandra till utseende och sammansättning. Vanligaste beståndsdelarna i dessa inneslutningar var Aluminium tillsammans med förhöjda halter av Kol och Syre. Dessa ämnen är alla naturliga i stålet och därför bedöms inte de ytnära felen vara utifrån kommande. / The report describes an investigation concerning two types of internal defects, axis-centered defects and near-surface defects, in rolls. Thesis for bachelor’s degree in mechanical engineering (22.5p), at the institution for engineering, physics and mathematics, Karlstad University. Ordered by Scana Steel Björneborg AB. Scana Steel Björneborg AB is one of Europe’s leading producers of heavy free-form forgings and has its own steel plant, forge, heating treatment facility and machine park. Scana Steel Björneborg AB casts ingots from iron scrap. The ingots are then forged, heat treated and machined into rolls. After the machining the rolls are tested with ultrasonic testing equipment to look for indications of internal defects. The specifications on how big the indications are allowed to be from the client are rigid and large costs come up because of reclamations, discarding, reworking and delays. The defects have become increasingly more frequent and Scana Steel Björneborg AB has put together two groups to try and get control over the problem. The thesis is meant to support the two groups by investigating the internal defects, and to create a platform to take further decisions from. The investigation was made up of three parts: * Statistics and information that could be used to find connections and cause of the internal defects was gathered in a data base. * The gathered statistics and information was organized, simplified and analyzed with SIMCA, a computer software made for multivariate analyzing of large amounts of information. The results of the SIMCA-simulation were then checked further manually to weigh and lay down the fairness of the results. * Six near-surface defects in three parts were opened up to map the types of defects and a metallographic examination in optical microscope, scanning electron microscope and spectrometer analysis of the defects’ composition was made. The SIMCA analysis of gathered statistics concerning axis-centered defects and later manual analysis of the results showed that high forging weight, high Vanadium content, high degree of forging and low forging-time per tonne all relate to the creation of axis-centered defects, and that some interaction is present between them. The SIMCA analysis concerning near-surface defects showed that the chosen parameters do not relate with the creation of near-surface defects. The method is deemed unsuitable for further investigations. The metallographic examination of the six near-surface defects showed that all six defects resemble each other in appearance and composition. The most common elements in these inclusions are Aluminum and heightened contents of Carbon and Oxygen. These elements are all naturally occurring elements in the steel and because of this the inclusions are not thought to be exogenous.

Duplex stainless steels (DSSs), consisting of an equal amount of ferrite and austenite phases, have wide applications in e.g. vehicles, chemical engineering as well as nuclear plant  because  of  the  combination  of  excellent  mechanical properties  and  corrosion resistance.  However,  low  temperature  embrittlement has  existed  for  a  few  decades restricting the application of DSSs over about 250 ºC. When the service temperature ranges from around 250 to 500 °C, DSSs would become brittle because of the phase separation in the ferrite  phase. The phase separation is the  main reason  for the  low temperature embrittlement, and the kinetic of this phase separation achieves the fastest rate at about 475°C, so it is also termed as ‘475°C embrittlement’. Plenty of research has been performed in this field, but the problem remains. The mechanism of phase separation is due to the existence of a miscibility gap in the iron  chromium  binary  system,  and  previous  research  has  reported  some alloying elements can have the potency to delay the phase separation and the goal of my thesis is to investigate the influence of different alloying elements and select one which could be a plausible one to retard phase separation, and subsequently try to mitigate the low temperature embrittlement problem of DSSs. This  work  includes  the  literature survey  of  different  alloying  elements  which could influence   the   microstructure   and   mechanical   properties   of   DSSs   in general. Subsequently the thermodynamic calculation was performed to identify the effect of the  selected  alloying  elements  addition  on  phase  formation during  heat  treatment. Vanadium was selected to be a potentially suitable alloying element to be added into DSSs and experimental investigations were performed on the heat treatment process and the effect of V alloying. The main conclusions of the proposed thesis can be drawn as follow: The elemental addition  of Al,  Si, V,  Nb  and Ti  are  calculated  by Thermo-Calc,  they are  all  ferrite stabilisers and V addition seems most likely to be effective due its combination with the  interstitial  elements  C  and  N.  In  the  experimental  part, vanadium  additions combined with intermediate temperature solution treatment could be effective to retard the age hardening effect and the impact toughness test has a consistent tendency. Also, according to Thermo-Calc calculations and experimental results, the more interstitial elements that combine with V and precipitate from the ferrite phase the better was the performance of the duplex stainless steels. / Duplexa rostfria stål (DSS), bestående av lika stor mängd ferrit- och austenit, har bredtillämpning inom t.ex. fordon, kemiteknik samt kraftverk på grund av kombinationen av utmärkta mekaniska egenskaper och korrosionsbeständighet. Försprödning vid låg temperatur   begränsar emellertid tillämpningen   av   DSS   över   250   °C.   När driftstemperaturen varierar från cirka 250 till 500 ° C så kan DSS bli spröda på grund av   fasseparation   i   ferritfasen.   Fasseparationen   är   den    främsta   orsaken   till lågtemperaturförstöring, och kinetiken för denna fasseparation uppnår den snabbaste hastigheten  vid  cirka  475  °C,  så  den  kallas  också  '475  °C-försprödning'.  Mycket forskning har utförts inom detta område, men problemet kvarstår. Mekanismen för fasseparation beror på förekomsten av ett blandningslucka i det binära järn-krom-systemet, och tidigare forskning har rapporterat att vissa legeringselement kan  ha  förmågan  att  fördröja  fasseparationen.  Målet med mitt  examensarbete  är  att undersöka påverkan av olika legeringselement och välja ett som kan användas för att fördröja fasseparationen och därav mildra problemet med lågtemperaturförsprödning hos DSS. Detta  arbete  inkluderar  litteraturundersökning  av  olika  legeringselement som  kan påverka  mikrostrukturen  och  mekaniska  egenskaper  hos  DSS  i allmänhet.  Därefter termodynamiska beräkningar för att identifiera effekten av de valda legeringselementen på fasjämvikt under värmebehandlingen. Vanadin valdes som ett potentiellt lämpligt legeringselement som kan tillsättas i DSS. Experimentella undersökningar utfördes på värmebehandlingsprocessen och effekten av V-legering. De huvudsakliga slutsatserna av examensarbetetär: tillsatsen av Al, Si, V, Nb och Ti beräknades av Thermo-Calc, de är alla ferritstabiliserande och V-tillsats verkar kunna vara effektiv på grund av dess kombination med de interstitiella elementen C och N. I den    experimentella    delen    studerades vanadintillsatser    i    kombination    med värmebehandling för att fördröja den hårdnandet och försprödningen. Enligt Thermo- Calc-beräkningar  och experimentella  resultat  så  kan  prestanda  förbättras  desto  merinterstitiella element som kombineras med V.