Untersuchung über die Beeinflussung der Kühldauer von Walzgut auf Kühlbetten durch Maßnahmen bei der natürlichen Hallenlüftung

Physikalische Vorgänge bei der Abkühlung von Walzerzeugnissen auf Kühlbetten. Theoretische Überlegungen zur Verbesserung der Kühlwirkung. Einfluß des konvektiven Wärmeübergangs. Versuche zur Bestimmung der Einflußgrößen auf den Luftdurchsatz und die Ablufttemperatur. Vergleich der Versuchsergebnisse mit den theoretischen Überlegungen. Einfluß der Hallenlüftung auf den Abkühlvorgang.     

Einfluß einer dreistufigen Vergütung auf die mechanischen Eigenschaften niedriglegierter schweißbarer Stähle

Möglichkeiten zur Verbesserung der Sprödbruchsicherheit bekannter Stähle für Kernenergieanlagen durch eine Dreistufenvergütung. Versuche dazu an zehn niedriglegierten Stählen und vier Versuchsschmelzen mit jeweils fünf bis sechs Blöcken mit angestrebter unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung sowie an 10-t-Versuchsschmelzen zum Beispiel mit 0,14 % C, 0,38 % Si, 1,56 % Mn, 0,51 % Mo, 0,038 % Nb und 1,33 % Ni. Mit Zugproben, DVM-, ISO-Spitzkerb- und Scharfkerbproben metallographische, dilatometrische und übermikroskopische Untersuchungen des Einflusses einer dreistufigen Vergütung auf die Festigkeits- und Zähigkeitseigenschaften und Schweißbarkeit dieser Stahle. Zusammenhang zwischen der chemischen Zusammensetzung und der Wirkung der Wärmebehandlung. Vorschlag für einen hochbeanspruchbaren schweißunempfindlichen Stahl und Hinweis für seine Verwendung.     

Untersuchung des Wärmeübergangs an einer simulierten Sekundärkühlzone beim Stranggießverfahren

Wärmeübergang beim Aufspritzen von Wasser auf heiße Flächen. Versuche zur Wasserverteilung und zum Wärmeübergang bei Verwendung von Flachstrahl- und Vollkegeldüsen. Beschreibung des Einflusses der Wasserbeaufschlagungsdichte und der Wasseraustrittsgeschwindigkeit auf den Wärmeübergang mit Gleichungen. Übertragung der Ergebnisse auf das Stranggießverfahren.     

Untersuchungen zum zeitlichen Verlauf der Erstarrung in der Randzone erstarrenden Eisens

Experimentelle Bestimmung der Dicke der erstarrenden Schicht in der Randzone erstarrender 10-kg-Stahlblöcke. Messung der Temperaturprofile in Block und Kokille. Ermittlung der Wärmestromdichten an Block- und Kokillenoberfläche sowie des Koeffizienten für den Wärmeübergang zwischen Block und Kokille. Rechnerische Überprüfung der Erstarrungsgeschwindigkeit mit einer um ein Glied für den endlichen Wärmeübergang zwischen Block und Kokille erweiterten Neumannschen Lösung. Einfluß von Oberflächenbeschaffenheit, Anfangstemperatur und Wanddicke der Kokille sowie der Gießtemperatur auf Wärmeübergang und Erstarrungsgeschwindigkeit.     

Stofftransport in festen Metallen bei gleichzeitigen Temperaturveränderungen

Beschreibung des Stofftransports bei gleichzeitigem Wärmetransport. Einfluβ der Lewis-Zahl und des Wärmeübergangs auf die Temperatur- und Konzentrationsabhängigkeit des Diffusionskoeffizienten im festen Eisen. Überlegungen zum Einfluβ der konvektiven Wärmeübertragung auf die Biot-Zahl. Näherungsformeln für das Ausmaβ des Stoffaustausches.     

Druckverlust und Wärmeübergang in gleichmäßig durchströmten Schüttsäulen aus unregelmäßigen Teilchen

Bekannte Gesetze des Druckabfalls und der Wärmeübertragung in Schüttsäulen aus regelmäßigen Teilchen, besonders aus Kugeln. Kennzeichnung einer Schüttung aus unregelmäßigen Teilchen: Kornform, Korngröße, Lückengrad und Oberflächenprofil. Versuchsanordnung. Messung des Druckverlustes und Wärmeüberganges in Schüttsäulen aus unregelmäßigen Teilchen.     

Zur konvektiven Wärmeübertragung an Außenflächen von Industrieöfen

Untersuchung der konvektiven Wärmeübertragung an waagerechten und senkrechten Flächen. Vergleich der Ergebnisse mit Schrifttumsangaben. Versuche über den gegenseitigen Einfluβ waagerechter und senkrechter Flächen aufeinander bei konvektiver Wärmeübertragung an einem idealisierten Ofen (oberflächenbeheizter Würfel). Entwicklung einer Gebrauchsformel für die konvektive Wärmeübertragung an Auβenflächen von Industrieöfen.     

Einfluß unterschiedlicher Gase im Spalt auf den Wärmeübergang zwischen Block und wassergekühlter Kupferkokille

Gießversuche im Vakuuminduktionsofen an Reineisen mit ausgeprägter Spaltbildung. Thermische Analyse des Erstarrungsablaufes in einer wassergekühlten Kupferkokille. Ermittlung des Wärmeübergangskoeffizienten zwischen Block und Kokille durch kontinuierliche Messung der Wärmeflußdichte beim Gießen und Erstarren mit unterschiedlichen Gasen: Ar, N₂, CO, O₂, ?H₂O?, ?H₂S?, He und H₂ im Spalt. Reaktionen der Gase an der Eisenoberfläche unter Berücksichtigung des Gastransportes im Spalt. Oberflächenbeschaffenheit der Blöcke. Ableitung des Erstarrungsgesetzes aus einer Wärmebilanz. Deutung der Gaswärmeleitung im Spalt aufgrund der Wärmeleitfähigkeit der Gase und der mikroskopischen und makroskopischen Spaltbreite.     

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.     

Über den Einfluß von Wärme- und Stoffübergang bei heterogenen Reaktionen zwischen Gasen und dichten Festkörpern

Allgemeine Betrachtung über heterogene Reaktionen zwischen Gasen und Feststoffen und Erörterung der maßgebenden Gleichungen für den Abbau von festen Ausgangsstoffen: Darstellung der Bedeutung von Stoffübergang, Porendiffusion, chemischer Kinetik, Wärmeübergang und Wärmeleitung für den Reaktionsablauf. Definition einer neuen Beziehung für die Reaktionsgeschwindigkeit für geringe Gleichgewichtsabweichungen in der Gasphase zur Beschreibung des Einflusses der einzelnen Teilschritte. Als Beispiel Darstellung des Einflusses von Wärme- und Stoffübergang auf den Reaktionsablauf.     

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.     

Einfluß der δ-γ-Umwandlung des Eisens auf den Wärmeübergang zwischen Block und wassergekühlter Kupferkokille

Gießversuche mit Reineisen sowie mit ferritischen Fe-V- und Fe-Si-Legierungen im Vakuuminduktionsofen. Thermische Messungen des Erstarrungsablaufes in einer wassergekühlten Kupferkokille. Messung der Wärmeflußdichte zwischen Block und Kokille bei Gießen und Erstarren unter Vakuum ohne Gaswärmeleitung im Spalt. Ermittlung der Wärmeübergangskoeffizienten. Aussagen zur Spaltbildung mit einem Strahlungsmodell und anhand der dilatometrisch bestimmten Längenänderung bei der Abkühlung. Einfluß der δ-γ-Umwandlung des Eisens auf die Spaltbildung in unterschiedlich zusammengesetzten Stählen und mögliche Folgerungen für die Vergießbarkeit in Stranggießkokillen.     

Austenitkornwachstum normalgeglühter und vergüteter Feinkornbaustähle in der Wärmeeinflußzone einer Schweißnaht

Es wird ein Modell zur rechnerischen Vorhersage der Austenitkorngröße in der WEZ einer Schweißnaht entwickelt. Grundlage des Modells ist das Gesetz des isothermischen Austenitkornwachstums. Es wird gezeigt, daß dieses Gesetz das isothermische Austenitkornwachstum normalgeglühter Feinkornbaustähle vom Typ StE 355 und StE 460 sowie vergüteter Feinkornbaustähle vom Typ StE 690 prinzipiell richtig beschreibt. In einem Computerprogramm wird dieses Gesetz mit dem Temperatur-Zeit-Verlauf des Schweißzyklus, der in kleine isothermische Abschnitte zerlegt wird, verknüpft. Dadurch wird es möglich, das isothermische Wachstumsgesetz der Berechnung der Austenitkorngröße in der WEZ einer Schweißnaht zugrundezulegen. Die Übereinstimmung zwischen berechneter und an realen Schweißnähten gemessener Austenitkorngröße ist gut. Mit Hilfe des entwickelten Modells werden der Einfluß der Spitzentemperatur, des Wärmeeinbringens, der Anfangsaustenitkorngröße und der Vorwärmtemperatur auf die Austenitkorngröße in der WEZ ermittelt. Für den Einfluß des Wärmeeinbringens wird eine Formel angegeben.     

Die physikalischen Grundlagen der Siedekühlung und ihre Anwendung beim Bau einer Kühlvorrichtung für Werkstoffprüfmaschinen

Physikalische Vorgänge beim Wärmeaustausch zwischen einem festen Körper und einer Kühlflüssigkeit bei der Siedekühlung. Behinderung des Wärmeaustausches bei Entstehung eines Dampffilmes auf der Grenzfläche. Abhängigkeit der Dampffilmbildung von der Oberflächenbeschaffenheit des Körpers und Einfluß schlecht wärmeleitender Deckschichten. Wärmeflußmessungen bei Deckschichten unterschiedlicher Art. Kühlvorrichtung zur stufenlosen Einstellung von Temperaturen zwischen 77 und 320 K für Werkstoffuntersuchungen in Zug und Biegeversuchen.     

Die Einflüsse auf den Wärmeübergang in Industrieöfen

Arten der Wärmeübertragung und Bewinflussungsmöglichkeiten im Industrieofen. Mathematische Behandlung der einzelnen Vorgänge beim Wärmeübergang und Überprüfung der Rechenergebnisse durch Betriebsversuche. Die verschiedenen Einflußgrößen beim Wärmeübergang durch Berührung, Gas- und Wandstrahlung. Anwendungsmöglichkeiten.     

Der Einfluß der Wärmebehandlung auf das Langzeitverhalten des Stahles 30 CrMoNiV 5 11 bei 550 °C

Untersuchungen über das Langzeitverhalten des Stahles 30 CrMoNiV 5 11 mit rd. 0,30 % C, 1,1 % Cr, 1,2 % Mo, 0,7 % Ni und 0,3 % V nach verschiedener Wärmebehandlung an versuchsmäßig hergestellten und aus Schmiedestücken nach einer betrieblichen Wärmebehandlung entnommenen Proben. Einfluß der Wärmebehandlung auf das Zeitstandverhalten bei 550 °C und auf die Bruchvorgänge. Veränderung des Gefügeaufbaues während des Zeitstandversuches und die sich daraus ergebenden Zusammenhänge mit dem Langzeitverhalten.     

Berechnung der Wärmedurchgangszahl für das Warmwalzen und Schmieden

Gegenüberstellung der Begriffe Wärmeübergangszahl und Wärmedurchgangszahl. Differentialgleichungssystem für die Wärmeleitung durch das Werkstück, das Werkzeug und die dazwischenliegende Zunderschicht. Vereinfachung der Lösung durch Annahme einer symmetrischen und in der Zunderschicht quasilinearen Temperaturverteilung. Berechnung der übertragenen Wärmemenge. Bestimmung von oberen und unteren Grenzen für die Größe der Wärmedurchgangszahl. Abhängigkeit der berechneten Wärmedurchgangszahl von der Berührzeit und der Zunderschichtdicke.     

Mechanismus der Spaltbildung zwischen Block und Kokille bei Block- und Strangguß

Theoretische Überlegungen zum Mechanismus der Luftspaltbildung. Bestimmung des Zeitpunktes der Spaltbildung sowie eines wirksamen Elastizitätsmoduls der erstarrten Schicht. Messung der Spaltweite mit einem induktiven Wegaufnehmer. Erörterung des Zusammenhangs zwischen Spaltbildung und Wärmeübergang zwischen Block und Kokille. Übertragung der Ergebnisse auf den Strangguß.     

Mathematische Modelle für verfahrenstechnische Hochtemperaturprozesse,erläutert am Beispiel des Glasschmelzofens

Betrachtungen über die Begriffe ?Mathematisches Modell” und ?Hochtemperaturverfahrenstechnik”. Bildung von Kenndaten, Studium von Einzelvorgängen sowie physikalische Modelle als Vorstufe der mathematischen Modelle, die die gesamte Anlage umfassen. Aufbau und Wirkungsweise einer Glasschmelzwanne. Wärmebilanz- und Wärmeaustauschgleichung für den Einschmelzbereich und für den Blankschmelz- und Läuterbereich als Grundlagen des mathematischen Modells. Voraussetzungen für dieses Modell. Darstellung der Anwendbarkeit des Modells am Beispiel der Überprüfung des Zusammenhanges zwischen Wärmeverbrauch und Schmelzleistung und der Überprüfung der Gleichmäßigkeit der Wärmezufuhr einer Glasschmelzwanne bei Steigerung der Leistung. Überprüfung des Einflusses elektrischer Zusatzheizung auf die Schmelzleistung. Hinweis auf die Bedeutung, die einer analytischen Erfassung der Glasströmung in Hinsicht auf die Anwendbarkeit und Genauigkeit des Modells zukommt. Berücksichtigung der Glasqualität und die Schlierigkeit des Glases. Rechnerische Berücksichtigung des Auszieheffektes sowie der Diffusion.     

Der Wärmeübergang an Hochofeneinsatzstoffen

Ermittlung der Wärmeübergangszahlen an frei umströmten Kugeln und Schüttungen aus Pellets, Sinter, Koks und Erz. Einfluß der Oberflächengestalt, des Wärmeleitvermögens und der Feuchtigkeit der untersuchten Hochofeneinsatzstoffe.