Zur Löslichkeit des Stickstoffs in Reineisen und austenitischen Chrom-Nickel-Stählen

Ermittlung der Löslichkeit von Stickstoff in reinem Eisen im α-, δ- und γ-Gebiet und der Wirkung von Nickel und Mangan auf die Löslichkeit im γ-Eisen. Erörterung der Stickstofflöslichkeit in Chrom- und Chrom-Nickel-Stählen unter Berücksichtigung der Lösung von gasförmigem Stickstoff und Ausscheidung als Chromnitrid. Ermittlung der maximalen Löslichkeit des Stickstoffs in Abhängigkeit von Chromgehalt und Temperatur.     

Korngrenzenanreicherung und versprödende Wirkung des Phosphors in Eisenbasis-Legierungen und niedriglegierten Stählen

Gleichgewichtsanreicherung von Phosphor an Korngrenzen von Eisenlegierungen und niedriglegierten Stählen, Einfluß von Kohlenstoff, Chrom, Mangan und Silicium auf die Korngrenzenkonzentration des Phosphors. Korngrenzensegregation und Versprödung bei niedriglegierten Stählen. Einfluß des Siliciums auf die Korngrenzensegregation von Phosphor im Stahl 26 NiCrMoV 145. Abhängigkeit der Korngrenzenkonzentration des Phosphors von Temperatur und Volumenkonzentration und der Übergangstemperatur von der Korngrenzenkonzentration für den Stahl 34 CrMo 4.     

Untersuchungen zur Verformungsalterung stickstoffhaltigen Reineisens durch Dämpfungs- und Festigkeitsmessungen

Entkohlende und entstickende Glühbehandlung zur Herstellung der Alterungsbeständigkeit von Reineisen mit 0,007% C und 0,004% N sourie von unlegiertem Stahl mit 0,04% C und 0,003% N oder 0,12% C und 0,003% N in feuchtem Stickstoff-Wasserstoff-Gemisch. Löslichkeit des Stickstoffs im α-Eisen in Abhängigkeit von der Temperatur. Einfluß der Verformung auf das Grunddämpfungsverhalten von Reineisen. Verlauf der Verformungsalterung durch Stickstoff im α-Eisen im Temperaturbereich von 20 bis 100 °C. Unterscheidung der verschiedenen Mechanismen der Alterung durch Rückbildungsuntersuchungen und Zugversuche.     

Die Entkohlung von Eisen-Kohlenstoff-Legierungen durch Zunderschichten

Theoretische Betrachtungen zur Löslichkeit von Kohlenstoff im Wüstit und Mangan(II)-oxid. Leitfähigkeitsmessungen an Wüstit bei 800 °C sowie Differenzdruckmessungen an Wüstit bei 750 und an Mangan(II)-oxid bei 927 °C zur Ermittlung der Kohlenstofflöslichkeit. Entkohlung von Eisen-Kohlenstoff-Legierungen ohne Zunderbildung und nach dem Aufwachsen einer Zunderschicht. Erörterung des Entkohlungsmechanismus und Ermittlung des Reaktionsortes für den Umsatz des Kohlenstoffs mit dem oxydierenden Gas.     

Entsphosphorung von kohlenstoffhaltigen Eisenschmelzen mit Calciumcarbid und Calciumcarbid-Calciumfluorid-Schlacken

Für die bei einer Entphosphorung von Eisenschmelzen mit CaC₂ auftretenden Sättigungszustände des Zustandsdiagramms Fe—C—Ca—P wurden in der Eisenecke mit den für Eisenschmelzen interessierenden technischen Gehalten an P und C folgende sättigende Phasen ermittelt zu: Calcium, Calciumcarbid, Calciumphosphid, Calciumcarbophosphid und Graphit. Aufgrund der gefundenen Versuchsergebnisse führen die geringen P-Gehalte im Bereich der Calcium- und der Calciumcarbidsättigung zunächst zu erhöhten Ca-Werten, ehe im Bereich der Calciumphosphid- und Calciumcarbophosphidsättigung die P-Werte mit steigenden Ca-Gehalten durch ihre Verknüpfung über das Löslichkeitsprodukt abnehmen. Bei der Behandlung von P-haltigen Eisen-Kohlenstoff-Schmelzen mit CaC₂—CaF₂-Schlacken wird die Entphosphorung ebenfalls über in Lösung gegangenes Ca und die Bildung von Calciumphosphid geregelt. Die Entphosphorung ist stark abhängig vom C-Gehalt im Eisen und zeigt nach den eigenen Ergebnissen ein Maximum bei ca. 0,85 Gew.-% C. Jedoch wird durch das verstärkte Auftreten des Calciumcarbophosphids bei höheren Kohlenstoffgehalten auch bei Graphitsättigung der Eisenschmelze noch ein deutlicher P-Abbau bei steigenden Ca-Gehalten gewährleistet. Insgesamt führt die Entphosphorungsbehandlung mit CaC₂—CaF₂-Schlakken zu Abbauergebnissen, die einer Verschiebung der im reinen System Fe—C—Ca—P gefundenen Sättigungszustände zu um den Faktor 2 niedrigeren Werten gleichkommen.     

Beitrag zur Charakterisierung der Karbonitride in mikrolegierten Stählen

Zur genaueren Kennzeichnung von Karbonitriden, die in mikrolegierten Stählen auftreten, kann ein thermodynamisch abgeleitetes Mischungsmodell aus der Literatur zur Bestimmung der Stöchiometrie herangezogen werden. Im Fall von zwei metallischen Mikrolegierungselementen kann das Modell entsprechend erweitert werden, wenn eine starke thermodynamische Ähnlichkeit beider Mikrolegierungselemente vorhanden ist. Hiermit ist eine Beschreibung von vierkomponentigen Verbindungen in Stählen, die z. B. mit Nb und V legiert sind, möglich. Die Wechselwirkung der Karbonitride mit vorhandenen Aluminiumnitriden kann durch Betrachtung einer schrittweisen Aufteilung des Gesamtstickstoffgehaltes für jede erreichte Temperatur bearbeitet werden. Die Berechnung der Karbonitridverbindungen von drei mikrolegierten Stählen, die entweder nur mit Nb bzw. V sowie mit Nb und V legiert sind, zeigt bei Temperaturen oberhalb 900°C einen zunehmenden Austausch des Kohlenstoffs durch Stickstoff mit steigender Temperatur. Im Stahl, der mit Nb und V legiert ist und in dem vierkomponentige Nb,V-Karbonitride berechnet werden können, führt das gegenüber den reinen Nb-Karbonitriden zusätzlich vorhandene Vanadium zu einer Stabilisierung des Kohlenstoffgehaltes und – bei tiefen Temperaturen – des Karbonitrids allgemein. Zur weiteren Vereinfachung und eindeutigen Charakterisierung der Karbonitride können alle bei 900°C gebildeten Verbindungen als beständig angesehen werden. Durch sie wird das Kornwachstumsverhalten dreier unterschiedlicher Stähle sehr gut beschrieben, was insbesondere den Ansatz von vierkomponentigen Verbindungen im Stahl mit zwei metallischen Mikrolegierungselementen rechtfertigt.     

Raffination von Stahl mit einer Calcium/Magnesium-Legierung

Die Raffination eines unlegierten, aluminiumberuhigten Baustahls mit Ca/Mg, speziell der Verbindung CaMg₂, wurde theoretisch unter Verwendung eines thermochemischen Datenbanksystems (Therdas Datenbanksystem²)) und experimenteller Laborschmelzen untersucht. Die theoretisch aufgezeigten Entschwefelungs- und Desoxidationseigenschaften wurden durch die Schmelzversuche bestätigt, bei denen Gehalte von 15 ppm Sauerstoff und 20 ppm Schwefel eingestellt werden konnten. Die Reaktionsprodukte und die möglichen Einschlußmodifikationen konnten durch die Berechnung weitestgehend vorhergesagt werden. Schon bei CaMg₂-Zugaben von 0,01 % werden die Tonerdeeinschlüsse instabil und durch das Behandlungsmittel zu 12CaO · 7Al₂O₃ bzw. MgO · Al₂O₃ umgesetzt. Eine geringfügige Erhöhung der Raffinationsmittelangebote auf 0,03 % reicht in der Regel aus, damit auch diese Spinelle und Aluminate ihre Stabilität verlieren. Die für die Anisotropie der Zähigkeitswerte im Ausgangswerkstoff verantwortlichen langgestreckten, separaten Mangansulfide werden bereits durch geringe Mengen des Behandlungsmittels (≤ 0,1%) beseitigt und liegen nach der Behandlung nur noch vereinzelt in Form kleiner, runder bzw. teilweise elliptisch verformter Einschlüsse der Größenordnung 1–3 μm vor. Andere, nach der Behandlung im Stahl verbleibende Einschlüsse, wie globulare Calcium-Aluminate, eckige Magnesia-Tonerde-Spinelle und besonders häufig meist runde Formen von Kombinationen dieser Komponenten liegen im Bereich von 1–4 μm vor. Der hohe Reinheitsgrad des Werkstoffes führt zu einer Verminderung der Anisotropie der mechanischen Eigenschaften. Da die geringe Löslichkeit von Calcium und Magnesium im flüssigen Stahl keinen Aufbau eines Reaktionsmittelvorrates in der Schmelze erlaubt, sollte die Raffinationsmittelzugabe kontinuierlich erfolgen, wozu sich verfahrenstechnisch Injektionsanlagen und Drahtspulsysteme anbieten.     

Einfluß von chemischer Zusammensetzung und Herstellungsbedingungen auf die Rißanfälligkeit Te-Iegierter Automatenstähle

Heißzugversuche und begleitende metallkundliche Untersuchungen wurden durchgeführt, um Festigkeit und Zähigkeit von Automatenstählen beim Stranggießen und Warmumformen in der 1. Hitze durch geeignete Versuchsführung im Labormaßstab zu bestimmen. Dabei galt es, den Einfluß des Legierungselementes Tellur in Gehalten von 0–0,047% festzulegen. Es zeigte sich eine starke Abhängigkeit der Festigkeit, der Zähigkeit und des Bruchverhaltens von dem durch die Versuchsführung gegebenen Gefügezustand, der Prüftemperatur und der Zerreißgeschwindigkeit. Im Heißzugversuch nach partiellem Aufschmelzen der Proben ?in situ” zeigen alle untersuchten Stähle einen extrem starken Abfall der Brucheinschnürungswerte im Bereich des zweiten Zähigkeitsabfalls. Dieser wird auf eine Ausscheidung von z.T. flüssigen, sehwefelreichen Phasen, insbesondere auf den Austenitkorngrenzen, aufgrund abnehmender Schwefellöslichkeit und langsamer Mangandiffusion bei sinkender Temperatur zurückgeführt. Sensibilisierungsversuche im Temperaturgebiet der Warmumformung wurden an zuvor partiell aufgeschmolzenen Proben sowie an Proben im industriell erzeugten Gußzustand und im vorgewalzten Zustand der Stahlsorte 9 SMnPb 28 mit und ohne Tellur durchgeführt. Während die Festigkeitswerte keine Abhängigkeit vom Tellurgehalt zeigen, weisen sämtliche tellurlegierten Proben unterhalb von 1150°C deutlich niedrigere Brucheinschnürungswerte auf als die entsprechenden tellurfreien Varianten. Verantwortlich hierfür ist eine Flüssigmetallversprödung, die durch aufschmelzende Bleitelluride verursacht wird.     

Beschreibung von Ver- und Entfestigungsvorgängen am Beispiel austenitformgehärteter Stähle mit Hilfe von Fließkurven

Fließkurven beschreiben das Formänderungsvermögen von Werkstoffen. Gleichzeitig liefern sie Informationen über die Wechselwirkung zwischen der Ver- und Entfestigung, wobei diese beiden Eigenschaften temperaturabhängig sind. Fließkurven wurden an Stählen aufgenommen, die sich im wesentlichen in ihrem Kohlenstoffgehalt unterscheiden. Die Bestimmung der Formänderungsfähigkeit erfolgte bei Temperaturen, die denen entsprechen, bei denen eine Austenitformhärtung vorgenommen wird. Die mathematische Beschreibung der Fließkurven läßt erkennen, daß zunächst mit steigender Umformtemperatur die Verfestigungsrate abnimmt. Der Kohlenstoffgehalt erhöht dagegen die Verfestigungsrate. Die dynamische Erholung wird mit wachsender Umformtemperatur beschleunigt, ebenso mit steigendem Kohlenstoffgehalt.     

Schmelzgleichgewichte im System Fe—C—Ca

Das binäre Randsystem Ca—Fe ist gekennzeichnet durch eine ausgeprägte Mischungslücke mit sehr geringen Löslichkeiten der beiden Elemente ineinander, während das System Ca—C durch die hochschmelzende kongruente Verbindung CaC₂ und eine relativ große Löslichkeit von C im flüssigen Ca charakterisiert wird. Die durch das System Ca—C für Eisenschmelzen hervorgerufene Ca- und CaC₂-Sättigungslinie im ternären System Fe—C—Ca läßt sich nach thermodynamischer Auswertung der Versuchsergebnisse mit In γ^c_ca-Werten als Funktion der Kohlenstoffkonzentration und der Temperatur beschreiben. Der Gang des Aktivitätskoeffizienten bewirkt dabei, daß die gelösten Ca-Gehalte mit steigenden C-Werten zunächst im Bereich der Ca-Sättigung bis zur Doppelsättigung mit CaC₂ ansteigen, anschließend im Bereich der CaC₂-Sättigung wieder abfallen, ein Minimum durchlaufen und zur Doppelsättigung mit C und CaC₂ hin erneut zunehmen.     

Dreidimensionale gekoppelte mechanische und thermische Simulation in der Kalt- und Warmmassivumformung

Seitdem leistungsfähige elektronische Rechenanlagen zur Verfügung stehen, gewinnt die rechnergestützte Simulation immer mehr an Bedeutung. Die Simulation ermöglicht eine Vorhersage des realen Vorgangs noch vor Ablauf des eigentlichen physikalischen Geschehens. Für umformtechnische Vorgänge hat sich in den letzten Jahren die Methode der finiten Elemente als effektivstes Simulationsverfahren hervorgetan. Das entwickelte Verfahren basiert auf dieser Methode und eignet sich für die Kalt- und Warmmassivumformung. Es liefert detaillierte Informationen über die plastische Werkstückdeformation sowie Wärmeentstehung und Temperaturausgleich bei instationären Umformvorgängen. Zur Beschreibung des starr-plastischen Fließverhaltens wird das Werkstoffmodell nach Lévy–v. Mises herangezogen. Die Beschreibung der Reibung erfolgt mit Hilfe des Coulombschen Reibungsgesetzes. Ausgangsgleichung zur Berechnung von Wärmeentstehung und Temperaturverteilung ist die Fouriersche Differentialgleichung der Wärmeleitung. Die Anwendbarkeit des Simulationsverfahrens wird an Beispielen zum Kalt- und Warmstauchen von Stahl- und Aluminiumquadern gezeigt. Direkte Vergleiche von berechneten und experimentellen Untersuchungsergebnissen zeigen eine gute Übereinstimmung.     

Zur Kinetik der Cr23C6-Ausscheidung in rostfreiem Stahl mit 18% Cr und 8% Ni

Die vorliegende Arbeit stellt eine neue Hypothese zur Karbidausscheidung in rostfreien, austenitischen Stählen auf. Diese Karbidbildung verursacht die Anfälligkeit für interkristalline Korrosion. Im Gegensatz zu der verbreiteten Vorstellung, daß die Chromdiffusion der bestimmende Vorgang für die Kinetik ist, wird hier von der Annahme ausgegangen, daß es die Kohlenstoffdiffusion sei. Da die Chromatome substitutionell eingelagert sind, läuft die Chromdiffusion sehr langsam ab; die Diffusion der interstitiell eingelagerten Kohlenstoffatome erfolgt über die Gitterlücken und ist damit um 5 Größenordnungen schneller. Die Hypothese wird gestützt durch die Tatsachen, daß die Kohlenstoffkonzentration in der Legierung viel kleiner als die des Chroms ist, daß die Diffusionswege für Kohlenstoff viel größer sind, der Kohlenstoffübersättigungsgrad jedoch viel kleiner ist und schließlich, daß die Chromdiffusion entlang der Korngrenzen abläuft, wo sie 10⁶ mal schneller abläuft als im Korninneren. Ein Stahl mit 0,08% C wird unterschiedlich lang bei 3 Sensibilisierungstemperaturen angelassen. Der bei der Temperatur flüssiger Luft gemessene elektrische Widerstand der Proben ist – nach einer Oxalsäure-Behandlung – ein Maß für die ausgeschiedene Karbidmenge. Unter Voraussetzung des bekannten Mechanismus’ der Zementitbildung erhält man theoretische Vorstellungen, die auch bei der Chromkarbidbildung Voraussagen ermöglichen, die sich in guter Übereinstimmung mit den experimentell ermittelten Daten befinden.     

Modellmäßige Beschreibung des Temperaturfeldes eines Sinterprozesses

Im Rahmen einer Dissertation stellte sich die Aufgabe, die Partikelfiltration in einem Sinterprozeß modellmäßig zu beschreiben, der von Sinterabgas durchströmt wird. Dazu wurde ein Modell des Temperaturfeldes im Sinterprozeß entwickelt. Die Beschreibung dieses Temperaturmodells wird in dieser Arbeit ausführlicher als in der Dissertation dargestellt. Ausgehend von der Differentialgleichung für den Wärmetransport wird mit vorgegebenen, idealisierenden Modellannahmen eine analytische Lösung gefunden, mit der der örtliche und zeitliche Temperaturverlauf des Sinterprozesses berechnet werden kann. Beim Vergleich von gemessenen Temperaturdaten und berechneten Modellwerten wird eine gute Übereinstimmung festgestellt. Neben der Überprüfung von Parametereinflüssen ist das Modell auch zur Überprüfung von numerischen Modellansätzen geeignet.     

Isotherme Transportvorgänge in komplex gasdurchströmten Schüttungen

Aufgrund der vielseitigen technischen Einsatzgebiete von Festbettschüttungen gewinnt das Wissen über die strömungsphysikalischen und wärmekinetischen Vorgänge in ihnen immer mehr an Gewicht. Zielsetzung ist es, das dreidimensionale Vermischungsfeld eines axial/peripher angeströmten Haufwerkes zu untersuchen, um, basierend auf den Erkenntnissen der axialen Durchströmung, Aussagen über die Transportvorgänge in komplex durchströmten Schüttungen treffen zu können. Zur Bestimmung der räumlichen Druck- und Geschwindigkeitsverteilung im gesamten Reaktor wird ein homogenes makroskopisches Modell vorgestellt. Die Lösung erfolgt unter Berücksichtigung der Potentialtheorie. An der halbtechnischen Versuchsanlage eines Schachtofenmodells lassen sich die betrieblichen und geometrischen Modellpa-rameter hinsichtlich ihres Einflusses bestimmen. Insbesondere werden Korngröße, Betthöhe, Zahl und Durchmesser der seitlichen Einspeisung sowie Massenstromverhältnis der Einzelströme systematisch variiert.     

Photometrische und atomabsorptionsspektrometrische Bestimmung kleiner Galliumgehalte in Stählen

Vorkommen von Gallium in Erzen, Roheisen und Stählen. Photometrische Analyse. Atomabsorptionsspektrometrische Bestimmung kleiner Galliumgehalte in Eisenlegierungen durch Atomisieren in der Flamme und im Graphitrohr. Störende Einflüsse. Vergleich und Wiederholbarkeit der photometrischen und atomabsorptionsspektrometrischen Analysenergebnisse.     

Beitrag zur Bestimmung des Gehaltes an säurelöslichem Aluminium mittels optischer Emissionsspektrometrie mit Funkenanregung

Es wäre aus Sicht der Stahlwerker wünschenswert, den Massenanteil an säurelöslichem Aluminium in Stahl schneller zu bestimmen, als es bislang nach dem naßchemischen Verfahren möglich ist. Verschiedene Hersteller von optischen Emissionsspektrometern bieten Methoden, die es erlauben sollen, diesen säurelöslichen Aluminiumanteil in den Zwischen- und Fertigproben der Stahlproduktion funkenspektrometrisch zu bestimmen. Eine dieser Methoden, die Peak-Integrationsmethode, die von verschiedenen Spektrometerherstellern angeboten wird, wurde auf die Einsetzbarkeit bei Referenzmaterialien und den im Stahlwerk anfallenden Proben getestet. Die Peak-Integrationsmethode liefert brauchbare Ergebnisse, wenn die Stahlproben hinsichtlich der Aluminium- und Aluminiumoxidverteilung homogen sind. Größere Aluminiumoxidausscheidungen dürfen nicht vorliegen. Gerade die betrieblichen Zwischenproben, bei denen der Einsatz dieses Verfahrens besonders interessant wäre, erfüllen diese Voraussetzung nicht. Die Bestimmung des säurelöslichen Anteils des Aluminiums im Stahl an betrieblichen Zwischenproben mit dieser Methode ist deshalb nicht mit der erforderlichen Genauigkeit möglich.     

Vergleich der mechanischen Eigenschaften unterschiedlicher Chrom-Molybdän-und Vanadin-Stähle mit rd. 1 % Cr für schwere Schmiedestücke des Dampfturbinenbaus

Mechanische Eigenschaften von Dampfturbinenläufern mit 760 bis 1145 mm Vergütungsdurchmesser aus drei verschiedenen Chrom-Molybdän-Vanadin-Stählen mit rd. 0,24 % C, 0,25 % Si, 0,40 % Mn, 1,1 % Cr, 0,5 % Mo, 0,8 % V und 0,6 % W. Einfluß erhöhter Gehalte an Kohlenstoff, Mangan und Nickel und eines Zusatzes von Titan sowie die Wirkung eines verminderten Vanadingehaltes. Zugversuche bei Raumtemperatur, Ermittlung von Kerbschlagarbeit-Temperatur-Kurven und Zeitstandversuche bis rd. 30 000 h Dauer bei 525 bis 575°C. Vergleich der Eigenschaften im Rand- und Kernbereich der Läufer und über die Länge vom Fuß-zum Kopfbereich der Ausgangsblöcke. Elektronenmikroskopische Untersuchung der Größe und Verteilung der ausgeschiedenen Carbide. Abgrenzung der zweckmäßigen Verwendungsbereiche der untersuchten Stahlsorten.     

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.     

Einfluß der Fe2O3-Gehalte in Frischschlacken auf die MgO-Löslichkeit bei verschiedenen Sauerstoffpartialdrücken des Schlacke-Gas-Gleichgewichtes

Untersuchungen an isothermen Sättigungsschmelzen komplexer Stahlwerksschlacken bei 1600°C sollten Aussagen zum Verschleißangriff von Frischschlacken auf MgO-haltiges Feuerfestmaterial ermöglichen. Dabei wurde besonders der Einfluß von erhöhten Sauerstoffpartialdrücken des Gas-Schlacke-Gleichgewichtes (ρ_o2 von 10° bis 10^?8 bar) berücksichtigt, die über eine Zunahme der 3wertigen Eisenanteile in der Schlacke wirksam werden. Durch Sättigungsschmelzen sind experimentell die bisher nur unzulänglich erforschten MgO-Sättigungsgehalte in Schlacken bei höheren, durch Ar/O₂- bzw. CO/CO₂-Gasgemische festgelegten Sauerstoffdrücken untersucht worden. Die MgO-Löslichkeit steigt im reinen System FeO—Fe₂O₃—MgO zunächst, ausgehend von einem Grundwert, den die Schlackenzusammensetzung beim Gleichgewicht mit flüssigem Eisen vorgibt, mit steigenden Fe₂O₃-Gehalten, solange ein Magnesiowüstit-Mischkristall die sättigende Phase darstellt. Bei Sauerstoffdrücken ab etwa 10^?3 bar aufwärts findet entlang der dann herrschenden Magnesioferrit(MF)-Sättigung ein Abfall im MgO-Sättigungsgehalt statt, der aber zum Gleichgewicht mit reinem Sauerstoff hin (ρ_O2 = 1 bar) wieder leicht ansteigt. Der Magnesioferrit-Sättigungsbereich wird bei Anwesenheit weiterer Oxide, wie SiO₂ und CaO, zurückgedrängt und konnte bereits im System FeO—Fe₂O₃—MgO—CaO—SiO₂ nicht mehr eindeutig nachgewiesen werden. Die erhöhten Löslichkeiten für MgO in stark aufoxidierten Schlacken müssen bei der Beurteilung des Schlackenangriffs auf das Feuerfestmaterial zusätzlich zu den Sättigungsgehalten beim Gleichgewicht mit einer Eisenschmelze in Rechnung gestellt werden.     

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.