Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Nuclear Waste Canister: Evaluating the mechanical properties of cassette steel after casting
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Materials Science and Engineering.
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Materials Science and Engineering.
2017 (English)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesis
Abstract [sv]

Företaget Svensk Kärnbränslehantering AB (SKB) håller på att utveckla en slutförvaringskapsel som kommer innehålla avfall från den svenska kärnkraften. Det är dock fortfarande en process under utveckling och därför undersöks olika typer av metoder och kapselmaterial för att kunna tillverka en hållbar och säker kapsel. Kapseln består av ett hölje av kopparrör med svetsad botten och lock och en insats med stållock. Insatsen är en cylindrisk konstruktion  av segjärn och innehåller en svetsad stålkassett för att skapa utrymmen till det använda kärnbränslet. Insatsen innehåller bland annat stålrör som under tillverkning får utstå en gjutprocess med segjärn och erhåller efter det icke homogena egenskaper. Målet med undersökningen är hur stor påverkan gjutningen har på stålets kemiska sammansättning samt mikrostrukturer. Det som orsakar de inhomogena egenskaperna är främst värmebehandlingen som driver diffusionen av kol från gjutjärnet till stålet, som då ger ett hårdare men sprödare material. Med hjälp av experiment och simuleringar upptäcks hur mycket kol som diffunderar in i stålet samt ändringar i den kemiska sammansättningen i de påverkade zonerna. Identifiering av fasomvandlingar, diffusion och ändringar i mikrostrukturer är stora faktorer som i sin tur ändrar de mekaniska egenskaperna i stålet.

Abstract [en]

The Swedish Nuclear Fuel and Waste Management Company (SKB) have developed a final storage canister that will contain waste from the Swedish nuclear power plants. However, it is still in a development phase and therefore different types of methods and canister materials are investigated to produce the most durable and safe canister. The canister is made of a copper tube with a welded bottom and lid with an insert. The insert is a cylindrical construction of nodular cast iron that contains a welded steel cassette, to make space for the spent fuel, and a steel lid. The steel tubes showed inhomogeneous properties after being exposed to a casting around them. The aim of this investigation is to clarify the impact of casting on the chemical composition of the steel as well as the microstructure. The cause to the inhomogeneous properties were the diffusion of carbon from the cast iron to the steel, which then produced a harder and more brittle material. Experiments and simulations were used to see the carbon diffusion into the steel as well as what happens with the chemical composition in the affected zones. Identification of phase changes, diffusion and microstructures contributed to changes of mechanical properties in the steel.

Place, publisher, year, edition, pages
2017. , p. 39
Keywords [en]
Nuclear waste canister, Steel, nodular cast iron, carbon diffusion, microstructure, chemical composition, mechanical properties, pearlite, ferrite, BWR, radioactive
National Category
Metallurgy and Metallic Materials
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-209803OAI: oai:DiVA.org:kth-209803DiVA, id: diva2:1114535
External cooperation
SKB, Svensk Kärnbränslehantering AB
Educational program
Master of Science in Engineering - Materials Design and Engineering
Presentation
2017-05-15, Jernkontoret, 08:59 (English)
Supervisors
Examiners
Available from: 2017-06-28 Created: 2017-06-24 Last updated: 2017-06-28Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(11304 kB)43 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 11304 kBChecksum SHA-512
a8256954e57ff504f2e81fc787df931ce75c6b220a16a432e0b7c76e8713d3c50a73e75e1c449a45b0864a2a0f0b475b16353890fd7e7ef22662ee56203e7e67
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Materials Science and Engineering
Metallurgy and Metallic Materials

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 43 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 124 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf