Change search
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link
Modelling of spinodal decomposition in the binary Fe-Cr system
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Materials Science and Engineering.
2016 (English)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Spinodal decomposition is a phenomenon which hinders the usage of ferrite containing steels under certain conditions. With a better understanding and knowledge of spinodal decomposition new ferritic and duplex stainless steels could be designed. The project is divided into two parts, an experimental part and a theoretical part. The aim of the theoretical part was to compare simulated values of the amplitude and wavelength of spinodal decomposition, obtained from solving the Cahn-Hilliard equation with other experimental values. The experimental part is performed as to determine the chemical diffusion coefficient and the mobility of Fe and Cr in the binary Fe-Cr system for lower temperatures using the Boltzmann-Matano method from chemical profiles of different samples. Another purpose with the project is to determine if the methods and the approach which are taken is viable and useful for calculating diffusion coefficients and if it can be used in studies to come. The simulations were in good agreement with other data at higher time intervals, but deviates at lower times. The calculated interdiffusion coefficients were in all cases lower than the expected values and as such the conclusion that is drawn is that the methods which are used could need further development.

Abstract [sv]

Spinodalt sönderfall är ett fenomen som hindrar användningen av stål som innehåller ferrit under vissa förutsättningar. Med en större förståelse och mer kunskap om spinodalt sönderfall så kan nya ferritiska och duplexa rostfria stål utformas. Projektet är uppdelat i två delar, en experimentell del och en teoretisk del. Syftet med den teoretiska delen var att jämföra simulerade värden av amplituden och våglängden för spinodalt sönderfall, vilka erhölls från att lösa Cahn-Hilliard ekvationen med andra experimentella värden. Den experimentella delen utförs för att bestämma kemiska diffusionskoefficienter för Fe och Cr i det binära Fe-Cr system för lägre temperaturer med hjälp av Boltzmann-Matano metod från kemiska profiler av olika prover. Ett annat syfte med projektet är att ta reda på om de metoder och tillvägagångssätt som tas är livskraftiga och användbara för beräkning av diffusionskoefficienter och om den kan användas i studier framöver. Simuleringarna var i god överensstämmelse med annan experimentel data vid högre tidsintervall, men avviker vid lägre tider. De beräknade Interdiffusion koefficienterna var i samtliga fall lägre än de förväntade värdena och som sådan, dras slutsatsen att de metoder som används kan förbättras.

Place, publisher, year, edition, pages
2016. , 18 p.
Keyword [en]
SPINODAL DECOMPOSITION, FE-CR, DIFFUSION, FERRITIC STAINLESS STEAL
National Category
Materials Engineering Metallurgy and Metallic Materials
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-190729OAI: oai:DiVA.org:kth-190729DiVA: diva2:952443
Educational program
Master of Science in Engineering - Materials Design and Engineering
Supervisors
Examiners
Available from: 2016-09-16 Created: 2016-08-12 Last updated: 2016-09-16Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1867 kB)10 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1867 kBChecksum SHA-512
d14ffd378a33919f1977841363d09b3f290aedc5fba4c77ed3c305e594278a9bfbe9deaf6bf884d39794b244d6af3c1d580e285e6f4ef8b974dc0a7a62634f15
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Materials Science and Engineering
Materials EngineeringMetallurgy and Metallic Materials

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 10 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

Total: 48 hits
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link