Untersuchungen und Analyse von Betriebsbeanspruchungen an Konverterantrieben

Untersuchung von Grundmomenten, Gesamtmomenten und dynamischen Momenten über drei Verschleißfutterreisen eines 120-t-Sauerstoffaufblaskonverters. Ermittlung des Verschleißeinflusses auf die Schwerpunktlage und die Momente. Beschreibung des Systemverhaltens des Antriebs durch ein- und zweiparametrige statistische Auswertungen und Einzelanalysen. Lebensdauerabschätzung für die Hauptwelle als Beispiel für die Auslegung von Teilen des Antriebs. Ersatz des Gesamtsystems durch ein vereinfachtes Zweimassensystem zur Abschätzung von Gesamtmomenten. Hinweise zur Auslegung von Konverterantriebssystemen.     

Bruchmechanische Überprüfung der Integrität des Primärkühlmittel-Eintrittsstutzens eines Druckwasser-Reaktordruckbehälters unter Zugrundelegung eines Kühlmittelverlust-Störfalles

Sicherheitstechnische Beurteilung eines Primärkühlmittel-Eintrittsstutzens mit Oberflächenrissen bei Eintritt eines Kühlmittelverlust-Störfalles. Voraussagen über kritische Rißgrößen während der Einspeisung von Kühlwasser. Bruchmechanische Berechnung unter Zugrundelegung des wahren Spannungsprofils sowie eines kontinuierlichen Umfangsrisses. Berücksichtigung der Bruchzähigkeit K_1c des Werkstoffes entsprechend dem Temperaturgradienten über die Wanddicke. Ermittlung von K_l-Faktoren mit Hilfe eines Computerprogrammes für verschiedene Stutzenquerschnitte in Abhängigkeit von der Rißtiefe und mit den für bestimmte Zeitintervalle erhaltenen Spannungsprofilen. Vergleich des Verlaufs der K-Faktoren mit dem Verlauf der Bruchzähigkeit.     

Die Werkstoffbeanspruchung im quergepreßten Seildraht – Hochfester Stahldraht für Seile und Bündel in der Bautechnik

An einem Runddraht mit 4 mm Dmr. der fünften Lage eines vollverschlossenen Spiralseiles mit 80 mm Dmr. Ermittlung der mechanischen Beanspruchungen, die sich aus ruhenden und wechselnden Lasten auf einen Runddraht im Drahtverband eines Spiralseiles ergeben. Für die zulässige Gebrauchslast quantitative Bestimmung der Größe und des Verlaufs der Spannungen im Draht als Folge der Vorbehandlung, der Verseilung und seiner Lagerungsbedingungen im Seil. Errechnung von Vergleichsspannungen als Maßt ür die Größe der Werkstoffanstrengung im Draht. Die Länge der Reibwege von benachbarten Drähten für den Wechsellastanteil.     

Das dynamische Kennlinienfeld des schützengesteuerten Asynchron-Schleifringläufermotors

Einfluß des schützengesteuerten Asynchron-Schleifringläufermotors auf die Momentenverläufe in den Triebwerken von Hüttenkranen. Beschreibung eines Motorprüfstandes zur Ermittlung der Luftspaltmoment-Zeit-Funktionen während instationärer Betriebsphasen. Übertragungsfunktion zwischen dem in der Motorwelle gemessenen und dem im Luftspalt herrschenden Drehmoment. Gegenüberstellung des bekannten stationären Drehmoment-Drehzahl-Kennlinienfeldes und eines aus Prüfstandmessungen hergeleiteten Feldes dynamischer Steuerkurven. Folgerungen für die Abschätzung der motorseitig abgegebenen Drehmomentenhöchstwerte. Hinweise auf die zur beanspruchungsgerechten Dimensionierung von Triebwerksbauteilen notwendige Schwingungsbetrachtung der auszulegenden Systeme.     

Aussagefähigkeit von Messungen der Mangansulfidausbildung mit der quantitativen Bildanalyse

Kennzeichnung der Größenverteilung der Mangansulfide in Automatenstählen durch die Mangansulfidkennlinie. Zweckmäßiges Vorgehen bei der Schliffvorbereitung und der Messung bei Anwendung eines elektronischen Bildanalysators zur Ermittlung der Mangansulfidausbildung. Vergleichende Messungen über die Mangansulfidausbildung in verschiedenen Ebenen einer Probe sowie an jeweils einer Ebene mehrerer Proben. Folgerungen für die Gleichmäßigkeit des Werkstoffs und die Wiederholbarkeit der Meßergebnisse.     

Ein neues Verfahren zur Darstellung der Kerbschlagzähigkeit-Temperatur-Kurve

Untersuchung der bei der Ermittlung von Kerbschlagzähigkeit-Temperatur-Kurven auftretenden Streuungen. Beschreibung eines allgemeingültigen Verfahrens zur Darstellung der Kerbschlagzähigkeit-Temperatur-Kurve. Überprüfung der Brauchbarkeit des vorgeschlagenen Verfahrens durch Auswertung umfangreicher Ergebnisse aus Kerbschlagbiegeversuchen an 13 unlegierten Stählen unterschiedlicher Zusammensetzung und Festigkeit. Folgerungen für die Durchführung von Kerbschlagbiegeversuchen soude für die Auswertung der Versuchsergebnisse.     

Neuere Untersuchungen über das Aluminium-Sauerstoff-Gleichgewicht in Eisenschmelzen

Laboratoriumsuntersuchungen zur Ermittlung des Gleichgewichtes für die Desoxydation von sauerstoffhaltigen Eisenschmelzen mit Aluminium unter Anwendung einer Kalk-Tonerde-Schlacke zur Raffination der Schmelze und bei Spülen der Schmelze mit hochreinem Argon. Erörterung der Einflüsse von nicht abgeschiedenen feinen Oxidsuspensionen und von metastabilen Übersättigungserscheinungen auf die in früheren Arbeiten gefundenen Abweichungen der Versuchswerte von thermodynamisch berechneten Gleichgewichtswerten. Bestimmung der Wirkungsparameter e₀^Al für die Wirkung von Aluminium auf Sauerstoff bei 1600, 1650 und 1700 °C und Berechnung der Temperaturabhängigkeit der Gleichgewichtskonstanten für die Reaktion zwischen Aluminium und Sauerstoff im flüssigen Eisen. Ermittlung der Wirkung von Mangan und Silicium auf die Gleichgewichtslage der Desoxydationsreaktion mit Aluminium. Aus Abschätzungen der Einschlußgrößen und der Wachstumszeiten durch Diffusion sowie aus elektronenmikroskopischen Untersuchungen der Oxidsuspensionen Folgerungen über in der Schmelze verbleibende Oxidpartikel als Grund für Abweichungen vom berechneten Gleichgewicht. Anhang mit der Berechnung der freien Grenzflächenenergien für die Tonerdeabscheidung unter neutraler Gasatmosphäre sowie unter Kalk-Tonerde-Schlacken.     

Modellversuche über das Abreißen von Flüssigkeitstropfen beim Aufblasen eines Gasstrahles auf eine Flüssigkeitsoberfläche

Ermittlung des Modellgesetzes für den Vorgang der Dispersionsbildung durch den Sauerstoffstrahl beim Sauerstoffaufblasverfahren für den Fall einer nicht vorhandenen Schlackenschicht. Erörterung der Vorgänge bei der Tropfenbildung. Angaben über den Einfluß von schräg auf die Oberfläche treffenden Gasstrahlen. Anwendung des Modellgesetzes auf das System Sauerstoffstrahl-flüssiges Eisen.     

Messung der stabilen Rißverlängerung mit der Elektropotentialmethode

Wesentliche Voraussetzung für eine kostengünstige Ermittlung von Rißzähigkeitskennwerten ist eine einfache und zuverlässige Bestimmung der stabilen Rißausbreitung. Da die Potentialmethode zur Ermittlung der Rißinitiierung und des Rißwachstums vielfach vorgeschlagen wird, sollte die Leistungsfähigkeit der Methode im durchgeführten Ringversuch ermittelt und das Verfahren durch Vergleich der angewandten Versuchstechniken optimiert werden.     

Entwicklung eines Simulationsmodells zur Berechnung der Blechprofile beim Kaltwalzen breiter Bleche auf einem Sendzimir-Sexto-Walzgerüst

Es wird ein Simulationsmodell vorgestellt, das die Berechnung der sich einstellenden Blechprofile beim Kaltwalzen von Blechen auf einem Sendzimir-Sexto-Walzwerk ermöglicht. Die Überlagerung der aus den Walz- und Stützkraftverteilungen resultierenden Walzensatz- und Gehäusedeformationen ergeben die Gesamtauffederung des Gerüstes. Gemeinsam mit der durch den Arbeitswalzenschliff und durch die Stützwalzenbiegung vorgegebenen Leer-Walzspaltkontur bestimmt sie die für die Ausbildung des Blechprofils maßgebliche Form des Lastwalzspaltes. Lösungskriterien für die Ermittlung der auftretenden Stützkräfte ist die geometrische Kompatibilität von Arbeits- und Stützwalzen in ihren Berührzonen. Zwei aneinandergeschachtelte Iterationszyklen ermöglichen die Berücksichtigung der Wechselwirkungen zwischen den Lastverteilungen, den elastischen Deformationen des Walzgerüstes und den plastischen Formänderungen des Walzgutes.     

Ermittlung der zum Überlaufen von Sauerstoffaufblaskonvertern führenden Aufblasgeschwindigkeiten sowie der Größe fluider Partikeln in Gasströmen

Analogien zwischen dem Schäumen im Sauerstoffaufblaskonverter und dem Verhalten von Wirbelschichten. Quantitative Untersuchung der Höhe der Schaumschlacke. Aufstellung eines Nomogramms zur Ermittlung der Schaumschlackenhöhe bei Vorgabe der Sauerstoffaufblasgeschwindigkeit oder umgekehrt. Angabe von Maßnahmen zur Verminderung der Gefahr des Überlaufens. Abschätzung der Partikelabmessungen unter Berücksichtigung von Gasströmen als Zerkleinerungsmittel. Erörterung des Einflusses des entweichenden Kohlenmonoxids auf die Größe der fluiden Tropfen in der Schaumschlacke. Aussagen über bei Blasbeginn durch den Sauerstoffstrahl erzeugte Partikeln, deren Größe mit denen des braunen Rauches vergleichbar ist. Die Erzeugung der ?richtigen? Größe der Fluidpartikeln in der Schaumschlacke als Optimierungsproblem.     

Untersuchungen zur Wärmeübertragung bei der Spritzwasserkühlung von Stahlplatten

Mittels eines instationären Untersuchungsverfahrens wurde der Wärmeaustauschvorgang bei der Wasserabspritzung in einem sich auf die Kühlstrecke einer Warmwalzanlage beziehenden Bereich untersucht. Es wurde der Einfluß von Wasserbeaufschlagungsdichte, Oberflächenstoßdruck, Wasserschicht und Material auf den Wärmetransport überprüft. Die gesamte Oberflächenwärmestromdichte wurde als passende Größe zur Beschreibung der Wärmeübertragung bei der Wasserabkühlung besonders im Bereich der instabilen Filmverdampfung ausgewählt. Quantitativ wurde diese Größe unter verschiedenen Abkühlbedingungen ermittelt. Nach Forderung der Kühlungssimulationsaufgabe wurde die ?Stepwise Regression Procedure“ verwendet, um die Form und die entsprechenden Parameter der Regressionsformeln festzustellen. Die Ergebnisse für X 5 CrNi 18 8 wurden dargestellt. Solche mathematische Darstellungen können Wärmerandbedingungen in den Bereichen der stabilen und instabilen Filmverdampfung sowie der Blasenverdampfung kontinuierlich erfassen. Die Ergebnisse enthalten die wichtigsten Einflußfaktoren, wie einerseits Oberflächentemperatur (150–850°C) und andererseits Wasserbeaufschlagungsdichte (300–1500 l/(m² · min)). Diese Methode eignet sich als Grundlage zur Ermittlung der Wärmerandbedingungen unter den verschiedenen simulierten Kühlungsbedingungen und stellt somit den Ansatz eines zuverlässigen Modells zur Simulation und Optimierung des Warmwalzprozesses bzw. des Wärmebehandlungsprozesses und schließlich auch der ganzen Anlage dar.     

Stoffaustausch zwischen flüssigem Eisen und Schlacke beim Sprühraffinationsverfahren

Erläuterung des Sprühraffinationsverfahrens, bei dem eine Schmelze mit inertem Gas verdüst wird und die entstehenden Metalltropfen durch eine Raffinationsschlacke fallen. Erörterung der Gesetzmäßigkeiten für die Stoffaustauschvorgänge zwischen Metalltropfen und Schlacke. Bestimmung der mittleren Tropfengröße beim Versprühen von kohlenstoffgesättigtem Roheisen. Untersuchung der Wirkung der Sprühraffination am Beispiel der Entschwefelung des Roheisens mit Schlacken des Systems CaO–CaF₂–Al₂O₃ bei 1600 °C. Ermittlung des Stoffübergangskoeffizienten des Schwefels für den umgekehrt transitorischen Phasenkontakt und Vergleich mit Werten bei anderen Techniken des Phasenkontaktes Metall-Schlacke.     

Zusammenhang zwischen Verschleiß, Rißbildungswiderstand und Spannungsintensitätsfaktor hartspröder Werkstoffe

An hartspröden Werkstoffen wie Hartmetall, gesintertes Aluminiumoxid und Porzellan Kennzeichnung ihres Verschleißmechanismus in Abhängigkeit von der Beanspruchung und der Beanspruchungstemperatur. Zusammenhang zwischen bei der Härtemessung ermittelter Rißlänge, Rißbildungswiderstand, kritischem Spannungsintensitätsfaktor und Verschleißwiderstand. Einfluß von chemischer Zusammensetzung und besonders Temperatur auf die Beziehung zwischen Spannungsintensitätsfaktor und Verschleißwiderstand. Darlegung der Gründe für den bei hohen Temperaturen gegenüber Hartmetall großen Verschleißwiderstand von gesintertem Aluminiumoxid, zum Beispiel beim Metallzerspanen.     

Bedeutung und Erfassung des Umformmartensits in austenitischen Blechteilen

Betrachtungen zur Austenitstabilität austenitischer nichtrostender Stähle mit rd. 18% Cr und 8% Ni. Einfluß der Verformungsbedingungen auf die Bildung von Umformmartensit. Anwendung des Permeabilitäts-Tastverfahrens zur betriebsnahen Ermittlung des Umformmartensits in austenitischen Blechteilen. Einfluß von Werkstückform und Wanddicke auf die relative Permeabilität. Quantitative Zuordnung des Martensitgehaltes durch Ermittlung der Dichte nach dem gravimetrischen Verfahren. Spannungsrisse infolge der Werkstoffversprödung durch Martensitbildung und ihre Vermeidung.     

Kerbempfindlichkeit und kritische Spannungsintensitätsfaktoren von Hartmetallegierungen

Elektronenmikroskopische Untersuchung der Bruchflächen sowie Ermittlung der Kerbempfindlichkeit von Wolframcarbid-Kobalt- und Wolframcarbid-Titancarbid-Tantalcarbid-Kobalt-Hartmetallegierungen. Verfahren zur Messung der kritischen Spannungsintensitätsfaktoren bei Hartmetallen. In Biegeversuchen an gekerbten Proben Ermittlung von K_Ib-Werten; Untersuchung ihrer Legierungs- und Temperaturabhängigkeit sowie der Möglichkeiten der Kerbausheilung. Arbeitshypothese zur Deutung von Zusammenhängen zwischen den K_Ib-Werten und dem Verschleißverhalten von Hartmetallegierungen.     

Die röntgenographische Messung des Nachwalzgrades von Weißblech

Grundlegende Voraussetzungen bei der röntgenographischen Messung des Nachwalzgrades. Beschreibung eines Verfahrens zur röntgenographischen Messung des Nachwalzgrades durch Messung der (112)-Interferenzlinienverbreiterung an der Blechoberfläche und in Querschnittsmitte. Errechnung der Varianz des Netzebenenabstandes und Benutzung der Varianzendifferenz zwischen Blechoberfläche und Querschnittsmitte als Maß für den Nachwalzgrad. Betriebsversuche über den Einfluß von Bandzug und Längenänderung während des Nachwalzens auf die Varianzendifferenz. Messung der Drittelwertsbreite an der Oberfläche des nachgewalzten Bleches als einfacheres Maß für den Nachwalzgrad. Zeitaufwand der Messungen.     

Ermittlung der Rißzähigkeit aus den Werkstoffkenngrößen Streckgrenze und Spaltbruchspannung hochfester Stähle für unterschiedliche Beanspruchungsbedingungen

Zur Ermittlung der Rißzähigkeit aus den Werkstoffkenngrößen Streckgrenze und Spaltbruchspannung, die in kostengünstigeren Verfahren bestimmt werden können, wurden durch Verknüpfung zweier Modellvorstellungen die Rißzähigkeitswerte errechnet und mit den experimentell gefundenen Werten verglichen. Die Kenngrößen Streckgrenze und Spaltbruchspannung wurden für die Stähle St 52-3 und 34 NiCrMo 74 im Zug- und Biegeversuch in Abhängigkeit von Temperatur und Dehngeschwindigkeit aufgenommen. Die Untersuchungen ergaben, daß bei Rißausbreitung durch Spaltbruch der Einfluß von Temperatur und Dehngeschwindigkeit auf die Rißzähigkeit mit Hilfe des dargestellten Ansatzes abgeschätzt werden kann, wenn die jeweilige Streckgrenze sowie die Spaltbruchspannung und die werkstoffspezifische Größe Δx_c gegeben sind.     

Zerstörungsfreie Ermittlung der Mangansulfidausbildung in Automatenstahlknüppeln durch Messung der Ultraschallgeschwindigkeit

Vergleichende Untersuchung über die Ermittlung der Ausbildungsform (im wesentlichen Einformungsgrad) der Mangansulfide in Automatenstählen mit einem quantitativen Fernsehmikroskop sowie durch Messung der Ultraschallgeschwindigkeit. Einfluß von Zusatzelementen auf die Ausbildungsform der Mangansulfide sowie der Probenlage (längs oder quer) auf die Schallgeschwindigkeit. Anwendung des Verfahrens bei der Prüfung einer größeren Zahl von Schmelzen und von Knüppeln unterschiedlicher Lage in bezug auf den Rohblock.     

Die Anwendung eines mathematischen Modells auf die Regelung eines Wärmofens

Kopplungsgrößen zur Automatisierung von Walzstraßen unter Einbeziehung der Wärmöfen. Brammenziehtemperatur, zulässiger größter Temperaturunterschied, Verarbeitungszeit. Eigenschaften eines mathematischen Modells zur Regelung von Wärmöfen unter Berücksichtigung der Walzstraße. Arbeit im ?On-line”-Betrieb. Aufbau des Modells in drei Teilen. Die Temperaturfeldberechnung, die Berechnung der optimalen Heizmitteltemperaturverteilung sowie die Berechnung der örtlichen und zeitlichen Überlagerung. Berechnung des Temperaturfeldes über die bekannten Differenzenverfahren. Ermittlung eines Verfahrens zur Bestimmung der optimalen Heizmitteltemperatur aus dem thermokinetischen Gleichgewicht zwischen dem zu betrachtenden Körper und seiner Umgebungstemperatur. Berücksichtigung der zeitlichen Randbedingungen. Kurze Beschreibung des Programms.