Die thermischen und thermo-visko-elasto-plastischen Vorgänge beim Stranggießen von Stahl

Berechnung der instationären Temperaturfelder und des Erstarrungsfortschrittes beim Stranggießen. Thermo-visko-elasto-plastisches Materialverhalten des Stahles im Hochtemperaturbereich. Analyse der Strangschalenbeanspruchung und -Verformung. Berechnung der Wärmespannungen und deren Einfluß auf das Bulgingverhalten. Schlußfolgerungen hinsichtlich der Rißbildung.     

Temperaturen und Gefügeänderungen beim Eindringen von Setzbolzen in Stahl

Untersuchung der Temperaturverteilung beim Bolzeneintreiben in Stahl mit Schuβgeräten mit Hilfe von Thermo-spannungen zwischen dem Beschuβwerkstoff und Konstantandrähten, befestigt in bestimmtem Abstand von der Einschuβstette. Untersuchung der Gefügeänderungen in der Grenzfläche Bolzen-Beschuβwerkstoff bei C 45, 30 CrNiMo 8 und unlegiertem Werkzeugstahl mit rd. 1% C als Beschuβwerkstoff. Einfluβ verschiedener Gefügezustände des Beschuβwerkstoffes auf die Menge des entstehenden Martensits.     

Der Verschleiß von Tauchausgüssen beim Stranggießen von Stahl

Labormäßige Untersuchung des Verschleißes an der Dreiphasenlinie Tauchausguß/Gießpulverschlacke/Metall. Aussagen über den verursachenden Mechanismus. Einflußgrößen.     

Berechnung der Ausbauchung beim Brammenstranggießen von Stahl

Es wird ein Modell zur Berechnung der Ausbauchung einer Bramme zwischen den Stützrollen vorgestellt. Diesem Modell liegt die elementare Biegetheorie zugrunde. Es werden verschiedene Annahmen für Randbedingungen an den Rollen betrachtet. Außerdem werden bei den Rechnungen verschiedene Materialgesetze benutzt. Die unter den unterschiedlichen Annahmen erhaltenen Ergebnisse werden mit Messungen an Anlagen verglichen und erörtert.     

Schlackenfäden und Wirbelsenken beim Vergießen von Stahl und Maßnahmen zur Verhinderung von Schlackenfäden

Verschlechterung des Reinheitsgrades von Gießprodukten durch Schlackenfäden. Wirbelsenken als Ursachen von Schlackenfäden. Bildung von Wirbelsenken durch die Überlagerung von einfachen Wirbeln des Metallbads mit den Senkenfeldern vor den Ausgußöffnungen. Verhinderung von Schlackenfäden durch Zerstörung der Strömungsfelder von Wirbelsenken u. a. durch das Einblasen von Spülgasen oder das Anbringen von mechanischen Hindernissen in die Nähe der Ausgußöffnungen.     

Widerstandsbeiwerte von Formkoksformen,gemessen an Modellkörpern unterschiedlicher Gestalt und Oberflächenbeschaffenheit

Messung der Widerstände der Hauptanströmrichtungen an Modellkörpern für Formkoksformen im Windkanal. Berechnungen der Widerstandsbeiwerte nach bekannten Beziehungen. Auf Grund der Ergebnisse Auswahl der hinsichtlich ihres Widerstandsverhaltens günstigen Formen. Qualitativer Vergleich zwischen dem Einzelkörperbeiwert und dem Beiwert der Schüttung bzw. dem Druckverlust in der Schüttung.     

Einfluß des Mangangehaltes auf die Ausscheidung von Kohlenstoff und/oder Stickstoff und die mechanischen Eigenschaften bei der Abschreckalterung von Stahl

Einfluß von Mangan auf das Ausscheidungsverhalten von Kohlenstoff und/oder Stickstoff. Vergleich der Ausscheidungskinetik mit der Änderung von Streckgrenze, Zugfestigkeit, Dehnung und Verfestigungsexponent während der Alterung.     

Verfahren zur Berechnung der thermischen und thermo-visko-elasto-plastischen Vorgänge beim Stranggießen von Stahl

Entwicklung einer Berechnungsmethode zur Beschreibung der thermo-mechanischen Vorgänge beim Stranggießen. Verfahren zur Bestimmung der instationären Temperaturfelder und des Erstarrungsfortschrittes (Schalenwachstum). Beschreibung des temperaturabhängigen thermo-visko-elasto-plastischen Materialverhaltens des Stahles im Hochtemperaturbereich. Methode zur Berechnung der zeitlichen Entwicklung der Deformations- und Spannungszustände im über die Stützrollen bewegten Strang, einschließlich der Wärmespannungen und deren Einfluß auf das Bulging-Verhalten.     

Einfluß des Mangangehaltes auf die Ausscheidung von Kohlenstoff und/oder Stickstoff und die mechanischen Eigenschaften bei der Reckalterung von Stahl

Ausscheidungsverlauf von Kohlenstoff und/oder Stickstoff in um 5% gereckten Proben bei Auslagerung bei 100°C. Einfluß des Mangangehaltes auf die Ausscheidungskinetik. Änderung von Streckgrenze, Zugfestigkeit, Dehnung und Verfestigung während der Alterung und Vergleich mit dem Ausscheidungsverlauf.     

Möglichkeiten zur Bewertung der Zerspanbarkeit von Stahl auf der Grundlage von Schnittkraftmessungen beim Einsatz von Hartmetalldrehwerkzeugen

Ergebnisse von Zerspanbarkeitsuntersuchungen an unlegierten und niedriglegierten Stählen (Ck 45 mit rd. 0,45% C, 16 MnCr 5 mit rd. 0,16% C, 0,3% Si, 1% Mn und 0,8% Cr und 42 CrMo 4 mit rd. 0,45% C, 0,35% Si, 0,7% Mn, 1,2% Cr und 0,2% Mo) mit Hartmetalldrehwerkzeugen der Zerspanungs-Anwendungsgruppe P 15. Entwicklung eines neuen Kurzprüfverfahrens zur Bewertung der Zerspanbarkeit von Stählen auf der Grundlage des Zusammenhangs zwischen dem Zerspanbarkeitskennwert V_{30 VB = 0,3 mm} und dem zeitlichen Vorschubkraftanstieg. Möglichkeit der Festlegung einer Zerspanbarkeitsrangfolge von Stählen sowie der Einordnung von Hartmetallschneidstoffen hinsichtlich ihres Verschleißwiderstandes.     

Verdampfungsvorgänge beim Umschmelzen von Stahl im Vakuumlichtbogenofen

Untersuchung der Verdampfungsgeschwindigkeit von Mangan und Stickstoff aus Stahlschmelzen. Darstellung mit Hilfe des Verdampfungsgrades “Konzentration vor dem Umschmelzen durch Konzentration nach dem Umschmelzen”. Einfluβ der Temperatur und des Aktivitätskoeffizienten auf den Verdampfungsgrad. Ableiten einer Beziehung zwischen dem Verdampfungsgrad und anderen Einfluβgröβen des Vakuumlichtbogenschmelzens unter Annahme einer Reaktion 1. Ordnung für den Verdampfungsvorgang. Vergleich des so ermittelten Verdampfungskoeffizienten mit Schrifttumsangaben. Anwendung auf weitere verdampfende Begleitelemente des Stahls.     

Untersuchungen über den Einfluß von Keimbildnern auf die Gefügeausbildung und das Seigerungsverhalten beim Elektro-Schlacke-Umschmelzen von Stahl

Beschreibung der Kristallisation beim Erstarren von Stahl. Beeinflussung des Erstarrens durch keimbildende Zusätze beim Elektro-Schlacke-Umschmelzen. Mikroanalytische Untersuchung der Verteilung von Legierungselementen und von Keimbildnern beim Umschmelzvorgang. Deutung der kornverfeinernden und die Seigerungsabstände verkürzenden Wirkung von Keimbildnern.     

Untersuchungen über den Wärmeübergang zwischen Block und Kokille beim Erstarren von Stahl

Messung des Wärmeübergangs zwischen Block und Kokille beim Erstarren von steigend vergossenen 1,4-t-Stahlblöcken aus beruhigtem unlegiertem Stahl bei Erfassung der Temperaturverteilung in der Kokille, der Oberflächentemperatur des Blockes, der Temperaturen in der festen und flüssigen Phase sowie des Zeitpunktes der Luftspaltbildung. Angaben über den Abbau der eingebrachten Überhitzung von rd. 50 °C. Aussagen über die Wärmeströme, die abgeführten Wärmemengen und über ein vereinfachtes Erstarrungsgesetz. Darstellung der Abweichungen vom √t-Gesetz. Ermittlung von Wärmeübergangskoeffizienten für verschiedene Stellen des Blockes in Abhängigkeit von der Erstarrungszeit. Erörterung des Mechanismus des Wärmeübergangs zwischen Block und Kokille.     

Zerstörung von weichem Stahl durch Strömungskavitation in kaltem und warmem Brauchwasser

Mechanische und korrosive Beanspruchung von weichem Stahl (Armco-Eisen) mit 0,02% C, 0,002% Si, 0,035% Mn, 0,015% P und 0,025% S durch Strömungskavitation. Veränderungen der polierten Probenoberflächen in kaltem und warmem Wasser. Veränderungen mit und ohne Korrosionsschutz durch Fremdgleichstrom. Kavitationsintensität und Schadensanalyse.     

Über die Entstehung von Tonerdeaufwachsungen im Tauchausguß beim Stranggießen von Stahl

Bisherige Vorstellungen. Gravimetrische und elektrochemische Untersuchung der Reaktionen zwischen Tauchausgußmaterial und Eisenschmelzen im Laborversuch. Aussagen über den Bildungsmechanismus der Oberflächenschicht. Einflußgrößen.     

Zur Aufkohlung von unlegiertem Stahl beim autogenen Brennschneiden

Thermodynamische und reaktionskinetische Untersuchungen zur Oxydation des Kohlenstoffs an der Phasengrenze Eisen-Kohlenstoff-Legierung–Eisen(II)-oxydschlackc unter besonderer Berücksichtigung der Phasengrenzreaktion, der Gaskeimbildung und der Kinetik der Aufkohlung an den Brennschnittflächen.     

Einfluß von Temperatur und Haltedauer beim Spannungsarmglühen auf den Abbau innerer Spannungen und die mechanisch-technologischen Eigenschaften von Stahl 22 NiMoCr 3 7

An einer Bramme aus einer Schmelze des Stahles 22 NiMoCr 3 7 mit rd. 0,2% C, 0,6% Mn, 0,45% Cr, 0,6% Mo und 0,95% Ni Durchführung von Untersuchungen über den Einfluß der Temperatur und der Haltedauer beim Spannungsarmglühen auf die mechanischen Eigenschaften und den Abbau von inneren Spannungen durch Ermittlung der Kennwerte im Zugversuch bei 20 und 350 °C, der Übergangstemperatur im Kerbschlagbiegeversuch für Kerbschlagzähigkeiten von 27 J und 41 J und 50% Anteil an kristallinem Bruchgefüge sowie der Übergangstemperatur im Fallgewichtsversuch (NDT-Temperatur) an bei Temperaturen im Bereich von 450 bis 730 °C jeweils bis zu 100 h geglühten, der Bramme in Querrichtung entnommenen Proben. Härtemessungen in der Wärmeeinflußzone von IIW-Aufschweißproben nach entsprechenden Glühungen. Zeitstand-Zugversuche bei Temperaturen von 450 bis 730 °C mit unterschiedlicher Beanspruchungshöhe und -dauer bis zum Erreichen einer bleibenden Dehnung von wenigstens 0,2%. Erörterung der Ergebnisse mit Folgerungen, besonders für den durch die Verringerung der Härte und die Parameter im Zeitstandversuch mittelbar gekennzeichneten Abbau von inneren Spannungen sowie (hieraus resultierend) für eine vereinfachte Glühbehandlung von Schweißverbindungen.     

Mathematisches Modell zur dynamischen Abdichtung beim Eingießen und gleichzeitigem Erstarren von Stahl in einer mitlaufenden Kokille

In dem vorliegenden Forschungsbericht wurde der Frage nachgegangen, unter welchen Voraussetzungen ein dynamisches Abdichten des Spaltes zwischen einer waagerecht liegenden Düse und beweglichen Kokillenwänden gegenüber eindringendem Metall in einer Gießanlage mit mitlaufender Kokille möglich ist. Dazu wurde ein mathematisches Modell entwickelt, welches das thermische und hydrodynamische Gleichgewicht zwischen in den Spalt einströmendem flüssigem Metall und abströmendem Erstarrten beschreibt. Es wird deutlich, daß immer flüssiges Metall in den Spalt einströmt. Wie weit dieses jedoch einfließt, hängt für Stahl hauptsächlich von den Parametern Gießgeschwindigkeit und Wärmedurchgangswiderstand zwischen dem Erstarrten und der Kokillenoberfläche ab. Wird insbesondere eine gute Wärmeabfuhr an die Kokillenwände erzielt, so kann die Eindringtiefe dieselbe Größenordnung wie die Spalthöhe annehmen. Darüber hinaus wurde abgeschätzt, unter welchen Voraussetzungen Schwingungen der Eindringtiefe durch Oberflächenspannungseinfluß auftreten können. Diese mit dem Oberflächenspannungseinfluß berechneten Eindringtiefen sind jedoch kleiner als diejenigen, die mit Hilfe des mathematischen Modells ermittelt wurden. Dieses liefert folglich Werte, die man als ?nach oben hin abgeschätzt” bezeichnen kann. Mit Hilfe des vorgestellten mathematischen Modells läßt sich zeigen, daß die dynamische Abdichtung eines Spaltes zwischen Düse und sich bewegender Kokillenwand möglich ist. Dabei weisen die Ergebnisse Größenordnungen auf, die technisch zu realisieren sind.     

Entphosphorung beim Einblasen von Kalkstaub mit Sauerstoff in flüssigen Stahl

Möglichkeiten zur Verbesserung der Entphosphorung bei den Sauerstoffaufblas-Verfahren. Versuche zum Einblasen von Kalkstaub mit Sauerstoff in das Bad. Schnelles Erreichen des Phosphorgleichgewichts beim Einblasen von Kalkstaub.     

Vergleich der metallographisch und durch Ultraschallrückstreuung ermittelten Korngröße von Stahl

Metallographische Ermittlung des mittleren Korndurchmessers von Stahlproben mit ferritischem, austenitischem oder Zwischenstufen-Gefüge und Vergleich der Meßergebnisse mit zerstörungsfrei mit dem Ultraschallrückstreuverfahren gemessenen Werten.