Kristallseigerungen und eutektische Carbidausscheidungen in Eisen-Kohlenstoff-Molybdän-Legierungen

Untersuchung des Einflusses der Legierungszusammensetzung auf Kristallseigerung und Ausscheidung eutektischer Carbide von Eisen-Kohlenstoff-Molybdän-Legierungen mit 0,50 bis 2,0% C sowie 2 oder 5% Mo. Erörterung der Wirkungsweise des Kohlenstoffs auf die Kristallseigerung bei gleichbleibendem Gesamtmolybdängehalt. Aussagen über die Zusammensetzungen eutektischer Carbide im Erstarrungsgefüge und im Gleichgewichtsgefüge nach einer Homogenisierungsglühung der Gußproben.     

Kristallseigerungen und eutektische Carbidausscheidungen in Eisen-Kohlenstoff-Wolfram-Legierungen

Untersuchungen zur Kristallseigerung und Primärcarbidausscheidung von Eisen-Kohlenstoff-Wolfram-Legierungen mit 0,5 bis 2,2% C und 1,0 bis 12,4% W sowie < 0,35% Si, < 0,55% Mn, < 0,03% P und < 0,04% S. Aussagen über die Kristallseigerung des Wolframs in Abhängigkeit vom Kohlenstoffgesamtgehalt bis zum Erreichen der Carbidsättigung der Mischkristalle. Zusammenhang zwischen dem Anteil an Primärcarbiden und wachsenden Kohlenstoffgesamtgehalten bei konstantem Wolframgehalt. Ermittlung unterschiedlich hoher Anteile der beiden Carbide M₆C und M₃C. Einfluß einer Homogenisierung auf die Beseitigung der Kristallseigerung und die Ausscheidung wolframreicher Carbide.     

Grundsätzliche Überlegungen zur Entstehung der Kristallseigerung und der eutektischen Zweitphasenausscheidung in Dreistoffsystemen

Erörterung über den Erstarrungsablauf und über die Ausscheidung zweier eutektischer Verbindungen in Dreistofflegierungen anhand eines angenommenen Zustandsschaubildes. Quantitative Darstellung von Rechenergebnissen über die Kristallseigerung primärer Mischkristalle bei veränderten Gesamtlegierungsgehalten mit Aussagen über den Legierungseinfluß auf die Kristallseigerung. Angaben über die Zusammenhänge zwischen Zustandsschaubild, Verteilungskoeffizient und Kristallseigerung. Behandlung des Mechanismus für eine Zweitphasenausscheidung. Hinweise auf die praktische Bedeutung der seigerungsbedingten Schmelzpunkterniedrigung.     

Isothermische Martensitbildung bei Eisen-Mangan-Kohlenstoff-Legierungen

Untersuchungen mit einem Dilatometer über die Bildung von Martensit beim Abkühlen zuvor auf Raumtemperatur abgeschreckter Proben von Legierungen des Eisens mit rd. 0,005 bis 1,45% C und 0,35 bis 20,8% Mn bis auf –180 °C und Halten bis zu 150 min. Einfluß der Abkühlungsgeschwindigkeit und Haltedauer auf die Menge des ?athermisch? und ?isothermisch? gebildeten Martensits. Gefügeuntersuchungen.     

Wirkung einer thermomechanischen Behandlung bei hoher Temperatur auf die Entfestigung des Austenits

Untersuchungen über die Entfestigung des Austenits an einem Stahl mit rd. 0,3% C, 2% Cr, 0 3% Mo und 2% Ni durch Austenitisieren bei 850°C, Abkühlen auf eine Temperatur im Bereich bis 720°C, Verformen unter Zugbeanspruchung bei der jeweiligen Temperatur, Messen der hierbei erforderlichen Kraft, anschließendem Halten bis zu 1000 s und weiterem Verformen bis zum Bruch unter erneuter Messung der Zugkraft. Ableitung des jeweiligen Entfestigungsgrades aus dem Unterschied der Zugkraft im ersten und zweiten Verformungsschritt. Übertragbarkeit der Ergebnisse auf die Rekristallisation bei kontinuierlicher Abkühlung nach dem Warmverformen.     

Untersuchungen über die Existenzbereiche der Eisenkarbide mit Hilfe der Elektronenmikroskopie und Elektronenbeugung

Elektronenmikroskopische Durchstrahlungsaufnahmen und Elektronenbeugungsuntersuchungen über die Existenzbereiche der Eisenkarbide an dünnen Eisen-Kohlenstoff-Schichten bei Temperaturen bis 900 °C und Glühzeiten bis 10 h. Verwendung von Kohlenstoff und Natriumchlorid als Trägerfolie. Orientierung des Eisens beim Aufdampfen auf Natriumchlorid und deren Einfluß auf die Karbidbildung. Existenzbereiche des ε-Karbids, des Häggschen Karbids und des Zementits.     

Untersuchungen zur Ermittlung der Oberflächenspannung von Eisen-Kohlenstoff-Schmelzen bei 1550°C

Messungen der Oberflächenspannung von Eisenschmelzen mit 1 bis 5% C sowie 0,0005 bis 0,32% S bei 1550°C nach dem Verfahren des maximalen Blasendrucks. Fehlerabschätzung über die Bedeutung einzelner Meßgrößen im Hinblick auf das Meßergebnis. Aussagen über die Abhängigkeit der Oberflächenspannung vom Kohlenstoff- und Schwefelgehalt. Erörterung des Einflusses von Kohlenstoff auf die Schwefelaktivität. Angabe von Gleichungen zur Berechnung der Oberflächenspannung von kohlenstoff- und schwefelhaltigen Eisenschmelzen.     

Einfluß unterschiedlicher Desoxydationsverfahren auf die Eigenschaften weicher unlegierter Automatenstähle II. Zerspanbarkeit

Untersuchungen über den Einfluß des Beruhigungsgrades, des Desoxydationsmitteis – Al, Ca, Mg, Mn, Si, Zr –, der chemischen Zusammensetzung und des Reinheitsgrades auf den Werkzeugverschleiß, die Oberflächengüte und die Spanausbildung an Automatenstählen mit 0,04 bis 0,18% C, 0 bis 0,60% Si, 0,4 bis 1,9% Mn, 0,03 bis 0,1% P und 0,125 bis 0,375% S.     

Untersuchungen mit der Elektronenstrahl-Mikrosonde über die Ursachen der Schweißgut-Inhomogenität beim Schweißen austenitischer Stähle

An mit hüllen- oder kerndrahtlegierten Elektroden mit 0,10% C, 7% Mn, 16 bis 19% Cr und 8% Ni hergestelltem austenitischem Schweißgut Untersuchungen mit der Elektronenstrahl-Mikrosonde über die Gleichmäßigkeit der chemischen Zusammensetzung und des Gefügeaufbaues des Schweißgutes. Zusammenhang zwischen den elektrodenseitigen Legierungsvorgängen, der Wechselwirkung Schlacke–Schweißbad und der Verteilung der Legierungselemente im Schweißgut. Einfluß der Schichtdicke, des Aufbaues und des Schmelzverhaltens der Hülle auf die Eigenschaften des Schweißgutes.     

Reaktionen hochlegierter Eisen-Chrom-Schmelzen mit kieselsäurehaltigen feuerfesten Stoffen

Laboratoriumsmäßige Untersuchung der Reduktion von reiner Kieselsäure, Schamottestein A III und Mullitstein in Eisenschmelzen mit Massengehalten an Chrom bis 15% und an Aluminium von 0,5% im Temperaturbereich von 1550 bis 1680 °C bei Drehgeschwindigkeiten der zylindrischen Probekörper von 0 bis 570 U/min. Ermittlung des Zeitgesetzes der Reduktion reiner Kieselsäure in hochlegierten Eisen-Chrom-Schmelzen. Vergleich mit dem Verhalten gegenüber Eisen-Mangan-Schmelzen. Untersuchung des Einflusses von Aluminium auf die Reaktion des Chroms mit Kieselsäure. Angaben über die Reaktionsprodukte von Schamottestein A III in Eisen-Chrom-Schmelzen und den zeitlichen Ablauf der Reaktionen. Erörterung des Reaktionsablaufs bei Mullitstein.     

Einfluß von Gefüge und chemischer Zusammensetzung auf die mechanischen Eigenschaften und die Verformbarkeit untereutektoidischer härtbarer Bandstähle im geglühten Zustand

Ermittlung der Streckgrenze, Zugfestigkeit, Bruchdehnung und des Verhaltens im Faltversuch an Proben aus Bändern von Stahl mit rd. 0,65% C und 0,45 bis 0,75% Mn oder 0,45 bis 0,85% C und 0,65% Mn nach unterschiedlicher Kaltwalz- und Glühbehandlung auf Gefüge mit verschiedener Ferritkorngröße und Zementitkorngröße und -flächendichte. Folgerungen über den Einfluß der chemischen Zusammensetzung und Gefügebeschaffenheit auf die mechanischen Eigenschaften im geglühten Zustand.     

Einfluß der Elemente Chrom,Mangan, Kobalt,Nickel, Molybdän und Wolfram auf die Diffusion des Stickstoffs in flüssigen Eisenlegierungen

Beschreibung von Versuchsverfahren zur Ermittlung von Diffusionskoeffizienten des Stickstoffs in Metallschmelzen. Angaben über die stationäre, instationäre und kombinierte Technik. Ausführungen über den apparativen Aufbau und die Durchführung und Auswertung der Versuche. Versuchsergebnisse über den Diffusionskoeffizienten des Stickstoffs in reinen Eisenschmelzen sowie zum Einfluß der Legierungselemente Chrom, Mangan, Kobalt, Nickel, Molybdän und Wolfram im Temperaturbereich von 1550 bis 1700 °C. Summarische Darstellung und Erörterung der Einflüsse der Legierungselemente auf den Stickstoffdiffusionskoeffizienten in Eisenschmelzen.     

Untersuchungen zum System Kalk–Eisen–Sauerstoff

Ermittlung des Liquidusbereiches der Kalksättigung im System Fe–O–CaO im Temperaturbereich 1150 bis 2050 °C durch Versuchsschmelzen mit Kalk-Eisenoxid-Schlacken in einem aus reinem Calciumcarbonat isostatisch gepreßten und bei 1650 °C gesinterten Kalktiegel. Aussagen zum Einfluß des Sauerstoffpartialdrucks auf die Phasengleichgewichte und auf das Lösungsvermögen der Schlacken für Kalk. Mikroskopische Gefügeuntersuchung der abgeschreckten Schlacken zur Abgrenzung der Kalksättigung gegenüber der Dicalciumferritsättigung. Erörterung des Einflusses der Temperatur auf die Schwefelverteilung zwischen Schlacke und Bad.     

Form und Größe von Gasblasen in Wasser,Quecksilber und flüssigem Eisen

Erörterung der theoretischen Grundlagen zur Berechnung der Einflußgrößen auf Blasengestalt und Blasenbewegung in Flüssigkeiten. Darstellung des Aufstiegsmechanismus der Gasblasen für Reynolds-Zahlen Re<2 bis Re>5000. Modellversuche zur Ermittlung der Form der Gasblasen in Wasser und Quecksilber bei Raumtemperatur sowie in flüssigem Eisen bei 1600°C. Aussagen über die gegenseitige Beeinflussung von schnell aufeinanderfolgenden Blasen und über die Koaleszenz der Blasen.     

Reaktionen zwischen feuerfesten Stoffen des Systems SiO2–Al2O3 und manganhaltigen Eisenschmelzen

Laboratoriumsuntersuchungen über das Verhalten von Schamotte-, Mullit-, Sillimanit- und Bauxitsteinen in Eisenschmelzen mit Mangangehalten bis zu 2% bei 1600°C. Beschreibung des Ablaufes der Reaktionen zwischen Schmelze und Stein, Untersuchung der Eigenschaften der Reaktionsprodukte sowie Ermittlung des Einflusses von Silizium und Aluminium auf die Reaktionen. Vergleich mit Ergebnissen aus Betriebsuntersuchungen und Folgerungen aus den Versuchsergebnissen für Beiriebsverhältnisse.     

Verhalten des Schwefels während des Elektro-Schlacke-Umschmelzens

Untersuchung des Einflusses der Schlackenzusammensetzung und der Luftkonvektion auf die Schwefelgehalte eines Baustahls mit 0,20% C, 0,25 bis 0,48% Si, 0,39 bis 0,61% Mn und Schlacken des Systems CaF₂-CaO-Al₂O₃-SiO₂ beim Elektro-Schlacke-Umschmelzen. Aussagen über die Grenzen der Entschwefelungsfähigkeit des Elektro-Schlacke-Umschmelzverfahrens. Erörterung des Reaktionsmechanismus der Entschwefelung sowie des geschwindigkeitsbestimmenden Teilschrittes.     

Einfluß der Wärmebehandlung und Legierung auf die Kaltverfestigung von Manganhartstahl

An Stählen mit rd. 0,65 bis 1,35% C, 0,2 bis 1,75% Si, 6,0 bis 18,55% Mn, 0,02 bis 0,08% P, ≦0,008% S und teils Zusätzen an 1,7 oder 3,05% Cr, 1,0 oder 1,5% Mo, 0,065% N und 1,7% Ni Untersuchungen über den Einfluß der chemischen Zusammensetzung, der Korngröße und der Karbidanordnung auf das Verfestigungsverhalten im Zugversuch, die Magnetisierbarkeit und die Gefügebeschaffenheit. Vergleich der Ergebnisse mit Schrifttumsangaben und Folgerungen, z. B. über den Einfluß von Stapelfehlern sowie Anteilen an ε- und α-Martensit auf die Festigkeitssteigerung.     

Beobachtungen bei der Aufkohlung und „irreversiblen‟ Umwandlung von Eisen-Chrom-Nickel-Kohlenstoff-Legierungen

Untersuchungen an den hitzebeständigen Stählen X 15 CrNiSi 20 12 und X 10 CrNi 25 20 über die während einer Aufkohlung erfolgenden Karbidreaktionen und die damit verbundenen Änderungen der Grundmasse. γ→α′-Umwandlung der beiden Stähle. Magnetische und metallographische Untersuchungen zur γ→α′-Umwandlung an Legierungen mit 0 bis 25% Cr und 5 bis 30% Ni. Einfluß von Chrom und Nickel auf die Lage des Martensitpunktes.     

Einfluß von Legierungselementen auf die Keimbildung von Perlit

Anwendung quantitativer metallographischer Messungen in Verbindung mit statistischen Auswerteverfahren zur Ermittlung der Keimbildungsgeschwindigkeit des Perlits in Legierungen des Eisens mit rd. 0,8 bis 0,9 % C ohne und mit Legierungsanteilen an 2,0% Si, 2,15% Co, 1,15% Cr oder 0,35% Mo. Folgerungen besonders über den Einfluß der Legierungselemente auf die Keimbildungsgeschwindigkeit des Perlits unter Berücksichtigung des Abstandes der Umwandlungstemperatur vom A₁-Punkt.     

Physikalisch-chemische Untersuchungsmethode zur Erforschung des Systems „Metall–Schlacke–Gas“ unter erhöhtem Gasdruck

Bericht über Anwendung der Schwebeschmelzmethode zur Untersuchung von Metall-Schlacke-Gas-Gleichgewichten unter erhöhtem Druck. Angaben über Versuchsergebnisse zur Stickstofflöslichkeit, zur Lösungsenthalpie und zur freien Reaktionsenthalpie des Stickstoffs bei Drücken bis 26 bar im Gleichgewicht mit legierten Schmelzen der bulgarischen Stahlsorte X 50 CrWMoVSiN 33 bei 1600 bis 1800°C sowie zur Schwefelverteilung zwischen Schmelze und einer Schlacke mit rd. 65% CaF₂, 30% Al₂O₃ und 4% CaO. Erörterung der Übertragbarkeit der Ergebnisse auf die Verhältnisse einer Druck-ESU-Anlage.