Phase analysis of engineering-scale materials using X-ray diffraction at MAX IV
No Thumbnail Available
Date
2025-08-05
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
This bachelor project studies 316L stainless steel heat exchangers brazed with a nickel-based filler metal, using synchrotron-based X-ray fluorescence (XRF) and X-ray diffraction (XRD) techniques. Experiments were performed at the DanMAX beamline at the MAX IV synchrotron facility, enabling high-resolution mapping of elemental distribution and crystallographic phases. XRF revealed elemental distribution in key elements such as Fe, Cr, Ni and Mo. XRD identified spatial distribution of phases, such as austenite, ferrite and more complex phases like MoCrFe and BCrFe near the brazed joints. A key objective was to demonstrate the effectiveness of synchrotron-based analytical techniques on non-lab-prepared samples, which was successfully confirmed. This project prepares for other analytical techniques, such as in situ mechanical testing at DanMAX which analyses the structural changes with applied stress.
Description
Detta kandidatarbete studerar värmeväxlare av 316L rostfritt stål, som sammanfogats med ett nickelbaserat fyllnadsmaterial, med hjälp av synkrotronbaserade tekniker för röntgenfluorescens (XRF) och röntgendiffraktion (XRD). Experiment utfördes vid DanMAX beamline på synkrotronanläggningen MAX IV, vilket möjliggjorde högupplöst visualisering av elementfördelning och kristallografiska faser. XRF avslöjade elementfördelningen för viktiga element såsom Fe, Cr, Ni och Mo. XRD identifierade den rumsliga fördelningen av faser, såsom austenit, ferrit och mer komplexa faser som MoCrFe och BCrFe nära fogarna. Ett centralt mål var att demonstrera effektiviteten hos synkrotronbaserade analytiska tekniker på icke labbförberedda prover, vilket bekräftades. Detta projekt förbereder för andra analytiska tekniker, såsom mekanisk in situ-testning vid DanMAX, som analyserar strukturella förändringar under tillämpad mekanisk belastning.