Carbon content does not affect the apparent density for water atomized iron powder monotonically. At low carbon content, around 0.1 wt %, apparent density is higher than a similar powder with 0.3 wt % carbon. But then the apparent density increases with increasing carbon content forming a U-curve. The goal of this thesis was to try to determine what causes this behaviour. Powder was atomized in a pilot atomiser to create material for the study. At carbon contents below 0.1 wt % there is a sharp decrease in apparent density, which has not been seen before. Density was then found to decrease up to a moderate carbon level, before increasing again. This leads to a local maximum at approximately 0.1 wt % carbon content, and a local minimum at approximately 0.25 wt % carbon. For carbon contents below 0.1 wt %, carbon dynamic image analysis showed that there was a decrease in the occurrence of small- (0–45 μm) and an increase in the occurrence of medium- (45–150 μm) sized particles. These size classes did not change above 0.1 wt % carbon. The fraction of large (>150μm) particles was approximately constant for all carbon contents. Particle morphology (sphericity) showed a clear increasing relationship with apparent density. A theoretical surface tension was calculated from literature, and it showed a dependence on morphology on surface tension up to a 0.1 wt % carbon content. This surface tension changes because of the oxygen content of the melt which, in turn, changes because of carbon content. At higher carbon contents, particles seem to become more irregular, while the nitrogen content of the powder also increased, but this needs to be studied further. The change in apparent density in higher than 0.1 wt % carbon could also come from a change in solidification time due to the difference between liquidus and solidus for the material. The results of this are interesting for industry, as it shows that to achieve the same apparent density with different carbon contents, some other parameters should be changed. It also shows that additions of surface-active elements have a large impact on the apparent density and this effect should be studied further.

Kolhalten i vatten-atomiserat järnpulver påverkar inte densiteten efter hällning monotont. Vid låga kolhalter, runt 0,1 wt %, så är densiteten efter hällning högre än för ett liknande pulver med 0,3 wt % kol, men efter det så ökar densiteten efter hällning med ökande kolhalt, vilket formar en U-kurva. Syftet med detta examensarbete var att undersöka vad som orsakar detta fenomen. Pulvret producerades i en pilot-atomiserare för examensarbetet. Vid kolhalter lägre än 0,1 wt % så är det en skarp sänkning av densiteten efter hällning, vilket inte har setts förut. Sedan observerades det att densiteten minskade till en måttlig kolhalt, innan den ökade igen. Detta leder ett lokalt maximum vid ungefär 0,1 wt % kol och ett lokalt minimum vid ungefär 0,25 wt % kol. För kolhalter under 0,1 wt % så visade dynamisk bildanalys att det fanns en minskning av små (0–45 μm) och en ökning av mellanstora (45–150 μm) partiklar. Dessa storleksklasser ändrades inte vid kolhalter över 0,1 wt %. Andelen stora (>150μm) partiklar var approximativt konstant för alla kolhalter. Partikelmorfologin (sfärositet) visade en klar ökande relation med densiteten efter hällning. En teoretisk ytspänning uträknades från litteratur och den visade ett beroende på morfologin på ytspänning upp till 0,1 wt % kolhalt. Denna ytspänning ändras på grund av syrehalten i smältan, vilken i sin tur ändras av kolhalten. Vid högre kolhalter ser partiklarna ut att få en mer irreguljär morfologi, samtidigt som kvävehalten ökar. Dock behöver detta undersökas noggrannare. Ändringen av densiteten efter hällning vid kolhalter högre än 0,1 wt % kan också ha kommit från stelningstiden på grund av skillnaden mellan likvidus och solidus för materialet. Dessa resultat är av intresse för industrin då de visar att för att uppnå samma densitet efter hällning med olika kolhalt så behöver andra parametrar ändras på. De visar också på att tillägg av ytaktiva ämnen har en stor inverkan på densiteten efter hällning, samt att denna effekt bör undersökas mer.