Erfassung von Gehalt und chemischer Zusammensetzung der σ-Phase in austenitischen Chrom-Nickel-Stählen mit rd. 18% Cr, 8% Ni und 2 bis 10% Mo

Potentiostatische Isolierung der σ-Phase in austenitischen Chrom-Nickel-Stählen mit rd. 18% Cr, 8% Ni und 2 bis 10% Mo nach unterschiedlichen Glühbehandlungen zur Erfassung von Gehalt und chemischer Zusammensetzung der σ-Phase. Vergleich der Ergebnisse mit licht- und elektronenmikroskopischen Gefügeaufnahmen zur Beurteilung der Entstehung der σ-Phase. Prüfung der Möglichkeit einer Zuordnung von Kerbschlagzähigkeit und Gehalt an σ-Phase.     

Das Ausscheidungsverhalten von α-Mischkristallen des Eisens mit Arsen und Antimon

Beeinflussung der technologischen Eigenschaften von Stahl durch die Elemente der V. Gruppe des Periodensystems. Härtemessungen zur Erfassung der Versprödung. Ergänzung der Antimonseite des Zustandsschaubildes Eisen-Antimon mittels röntgenographischer Bestimmung der Antimonlöslichkeit und Differentialthermoanalyse. Metallographische Untersuchungen der Keimbildung, Morphologie und Kinetik der Ausscheidungen der Fe₂As-Phase und der ε-Phase einiger Eisen-Arsen- und Eisen-Antimon-Legierungen. Korngrenzen- und Versetzungsreaktion bei der diskontinuierlichen Ausscheidung und Übergang von diskontinuierlicher zu kontinuierlicher Ausscheidung im Zusammenhang mit den an der ε-Phase des Systems Eisen-Antimon gewonnenen Versuchsergebnissen. Ermittlung und Deutung der Aktivierungsenergien der Ausscheidungen.     

Die hexagonale ɛ-Phase in Eisen und Eisenlegierungen

Die hexagonale ?-Phase als dritte Modifikation des Eisens. Versuchsergehnisse und Erklärungen im Schrifttum über die Entstehungsbedingungen der ?-Phase unter Berücksichtigung von chemischer Zusammensetzung, Temperatur, Druck und atomaren Gegebenheiten. Einflüsse technologischer Arbeitsverfahren. Gefügeaussehen von Legierungen mit ?-Phase.     

Die Verteilung von Zink zwischen Ferrit und Austenit und die Thermodynamik des Zweistoffsystems Eisen—Zink

Verfahren zur Herstellung sehr reiner Eisen-Zink-Legierungen. Ermittlung der Sättigungsgehalte an Zink im Ferrit und Austenit mit Hilfe der Mikrosonde. Berechnungen zur Beschreibung der thermodynamischen Eigenschaften des zinklegierten paramagnetischen Ferrits und des zinklegierten Austenits unter Zuhilfenahme von thermodynamischen Werten aus dem Schrifttum. Berechnung des Gleichgewichts Austenit/Ferrit, Festlegung der γ-Schleife des Zustandsschaubildes und Vergleich mit den ermittelten Werten. Berechnung der Löslichkeit der Γ-Phase im α-Eisen mit Hilfe der bereits bekannten Thermodynamik der α-Phase. Berechnung einer metastabilen Mischungslücke und deren Spinodale im Ferrit.     

Wesensgleichheit der hexagonalen ɛ-Phasen in kohlenstoffarmen austenitischen Mangan- und Chrom-Nickel-Stählen

Durch dilatometrische, magnetische, röntgenographische und metallographische Untersuchungen an acht Eisen-Mangan-Chrom-Nickel-Legierungen mit einem unterschiedliehen Mn:Cr:Ni-Verhältnis Nachweis, daβ die in austenitischen Chrom-Nickel-Stählen auftretende hexagonale ?-Phase sowohl mit der in hochlegierten Manganstahlen vorkommenden ?-Phase also auch mit der hexagonalen Tieftemperaturmodifikation des reinen Kobalts isomorph und damit wesensgleich ist. Übertragbarkeit der für die martensitischen Umwandlungen von Manganstählen und von Kobalt erhaltenen Gesetzmäβigkeiten auf die austenitischen Chrom-Nickel-Stähle (und umgekehrt).     

Einfluß von hohem allseitigem Druck auf die α/γ-Umwandlung von Eisen-Chrom-Legierungen unter besonderer Berücksichtigung der Druckmessung bei hohen Temperaturen

Untersuchungen über den Einfluß von allseitigen Drücken bis 25 kbar auf das Gleichgewicht zwischen α- und γ-Phase in Legierungen des Eisens mit 5 bis 15% Cr unter Anwendung der Differential-Wärmeleitfähigkeits-Analyse als Meßverfahren und von Reineisen als Druck-Temperatur-Eichstoff. Isobarenschaubild des Zweistoffsystems.     

Möglichkeiten zur Vorhersage unerwünschter Phasen in technischen hochwarmfesten Nickellegierungen durch die mittlere Elektronenleerstellenzahl der Schmelzenzusammensetzung

Die Elektronenverteilung als Voraussetzung für die Bildung der σ-Phase. Ableitung des Begriffs der Elektronenleerstellenzahl N_v für die reinen Übergangsmetalle und der mittleren Elektronenleerstellenzahl N?_v für Mischkristalle. Abgrenzung des Existenzbereiches der σ-Phase durch Linien gleichbleibender N?_v-Werte, Annahmen bezüglich der chemischen Zusammensetzung der vorangehenden Ausscheidungen und der Restmatrix zur Berechnung der N?_v-Werte nach acht verschiedenen Rechenverfahren. Einführung legierungsspezifischer Löslichkeitszahlen für die Legierungsbestandteile und Hinweis auf legierungsspezifische N?_v-Grenzwerte.     

Untersuchung der α/γ-Umwandlung in hochreinen Zweistofflegierungen des Eisens mit Molybdän,Vanadin, Wolfram,Niob, Tantal,Zirkon und Kobalt

Suszeptibilitätsmessungen an eisenreichen Zweistofflegierungen bei Temperaturen bis su 1400°C. Ermittlung der Grenzen des Zweiphasengebietes in den Systemen Eisen–Molybdän, Eisen–Vanadin, Eisen–Wolfram, Eisen–Niob, Eisen–Tantal, Eisen–Zirkon und Eisen–Kobalt. Ermittlung des Existenzbereiches der ?-Phase in den Systemen Eisen–Niob, Eisen–Tantal und Eisen–Zirkon. Errechnung thermodynamischer Gröβen aus den ermittelten Phasengrenzen. Ihre Zuordnung zu der Ordnungszahl der Legierungselemente im periodischen System. Vergleich der Untersuchungsergebnisse mit den Angaben des Schrifttums.     

Das System Eisen–Chrom–Kohlenstoff und die Verteilung des Chroms zwischen Ferrit und Sondercarbiden

An pulvermetallurgisch hergestellten Sinterproben aus dem Dreistoffsystem Eisen–Chrom–Kohlenstoff Untersuchung der Schmelzfläche im Zustandsschaubild, der auftretenden Gefüge und der Homogenitätsbereiche der Carbide. Ermittlung der Konoden Ferrit–Carbid bei 700°C. Bereich der σ-Phase. Härtemessungen an den untersuchten Legierungen sowie Ergebnisse von Warmstauchversuchen.     

Kristallographische Messungen an Ausscheidungen mit hexagonal dichtest gepacktem Kristallgitter in einer Grundmasse mit kubisch raumzentriertem Kristallgitter

Elektronenmikroskopische Messung der kristallographischen Eigenschaften 1. des Karbids (Fe, Mo)₂C im Ferrit einer Eisenlegierung und 2. der α-Phase in der β-Phase einer Titan-Vanadin-Legierung. Vergleich dieser kristallographischen Eigenschaften miteinander.     

Mechanisch-technologische Eigenschaften und Ausscheidungsverhalten hochreiner ferritischer Stähle mit 20 bis 28% Cr und bis zu 5% Mo

Einfluß der Legierungszusammensetzung (20 bis 28% Cr und 0 bis 5% Mo) auf die mechanischen Eigenschaften im lösungsgeglühten Zustand, die Ausscheidung von χ- und σ-Phase sowie das Auftreten der 475 °-Versprödung. Aufstellen von Zeit-Temperatur-Ausscheidung-Schaubildern zur Kennzeichnung der Versprödungsneigung.     

Einfluß von Stickstoff auf das Ausscheidungsverhalten des Stahles X 5 CrNiMo 1713

An vier Stählen mit rd. 0,05% C, 0,50% Si, 0,70% Mn, 17% Cr, 13% Ni, 5% Mo und 0,039%, 0,069%, 0,145% oder 0,247% N metallographische Untersuchung, Rückstandsisolierung, mikrochemische und röntgenographische Untersuchung der Isolate. Aufstellung von Ausscheidungsschaubildern. Reaktionen von δ-Ferrit und σ-Phase. Einfluß von Stickstoff auf die Phasen M₂₃C₆, M₆C, χ-Phase, Lavesphase Fe₂Mo und Chromnitrid Cr₂N. Folgerungen für die technische Anwendung.     

Elektrolytische Isolierung der Phase [Fe,Co]7W6 aus Stählen mit hohem Kobalt- und Wolframgehalt

Übersicht der Verfahren zur Isolierung der Phasen aus Wolframstählen. Gefahr der Entstehung von WO₃ bei der Isolierung. Bedeutung der Schneidlegierungen auf Eisen-Kobalt-Wolfram-Basis für die Industrie. Beschreibung der Wärmebehandlung der untersuchten Werkstoffe vom Typ Fe–20 Co–20 W. Vorbereitung der potentiostatischen Kurven der Fe-Co-W-, FeCo₆W₆- und W-Phasen in verschiedenen Elektrolyten. Isolierung der [Fe, Co]₆W₆-Phase aus den Proben unter optimalen Bedingungen. Abhängigkeiten der Koerzitivkraft und der Härte von der Menge und Zusammensetzung der isolierten Phasen bei unterschiedlich wärmebehandelten Proben. Morphologie der isolierten Phasen.     

Einfluß von Kobalt auf die martensitischen Umwandlungen in austenitischen Stählen mit rd. 18% Cr und 10% Ni

Röntgenographische, magnetische, metallographische und dilatometrische Untersuchung der martensitischen Umwandlung bei +20 und –196 °C an einer Legierungsreihe, bei der – ausgehend von einem kohlenstoffarmen Stahl mit rd. 18% Cr und 8% Ni– stufenweise je 7% Fe + 2% Cr + 1% Ni durch 10% Co ersetzt wurden, nach Abschrecken und zusätzlicher plastischerVerformung. Ermittlung des Einflusses von Kobalt auf mechanische und magnetische Eigenschaften, Dichte und Gitterkonstante des Austenits. Versuch der lückenlosen Überführung der hexagonalen ?-Phase austenitischer Chrom-Nickel-Stähle in die Tieftemperaturmodifikation des Kobalts durch zusätzliche Versuche an Legierungen, bei denen – ausgehend von rd. 40% Co, 10% Cr und 6% Ni – der Nickelgehalt bis auf 0% abgesenkt wurde.     

Die martensitischen Umwandlungen in kohlenstoffarmen austenitischen Chrom-Nickel-Stählen

Dilatometrische, röntgenographische, metallographische und magnetische Untersuchung über die Umwandlung von metastabilem Austenit bis —196 °C in 19 Stählen mit rd. 0,05% C, 7,3 bis 22,4% Cr, 2,6 bis 17,9% Ni und geringen Gehalten an den üblichen Begleitelementen von Stahl. Aufstellung eines martensitischen Umwandlungsschaubildes in Abhängigkeit vom (Cr + Ni)-Gehalt mit einem Tripelpunkt. Metallographische Unterscheidung von γ, ? und α_? im Feingefüge und im Oberflächenrelief. Vergleich des martensitischen Umwandlungsschaubildes der Chrom-Nickel-Stähle mit dem der Manganstähle. Herkunft der ?-Phase.     

Mechanismus des aktivierten Sinterns von technischem Eisenpulver

Untersuchungen zur Aufklärung der grundlegenden Vorgänge beim Sintern technischer Eisenpulver, besonders beim aktivierten Sintern. Darstellung der bisherigen Ergebnisse des Schrifttums. Aussagen über den Einfluß der Sinteratmosphäre aus Wasserstoff oder Wasserstoff-Wasserdampf-Gemischen bei 1150 oder 1250 °C auf die erzielten mechanischen Eigenschaften von Eisenpulverpreßlingen bei unterschiedlicher spezifischer Oberfläche. Erörterung des Einflusses von an der Eisenoberfläche angelagertem Sauerstoff auf die Aktivierung des Sintervorganges mit Änderung der Wachstumsform der Kristalle und Bildung einer Transportschicht aus einer ?FeO'-Phase?.     

Einfluß von Aluminium und Stickstoff auf die Relaxationsbehinderung von schweißsimulierten warmfesten Feinkornbaustählen beim Spannungsarmglühen

Der Einfluß von Al und N auf die Versprödung beim Spannungsarmglühen wurde an 12 Versuchsschmelzen auf C-Mn-Mo- (Werkstoff A) und C-Mn-Mo-Cr-Basis (Werkstoff B) nach Überhitzungssimulation untersucht. Werkstoff A zeigt lediglich bei der Prüftemperatur von 600°C dehnungsinduzierte und Relaxationsversprödung. Dieser Werkstoff wird also im Bereich der WEZ geschädigt, wenn der Abbau von Eigenspannungen ein Dehnvermögen von mehr als 0,8% erfordert und ein Al/N-Verhältnis von ca. 2 in einem N-Konzentrationsbereich bis maximal 0,012% Massengehalt vorhanden ist. Temperaturinduzierte Versprödung wurde nicht festgestellt. Mit keiner Versprödung ist zu rechnen, wenn die Spannungsarmglühtemperatur auf 640°C angehoben wird, da dann erst bei Dehnbeträgen von über 3% das Verformungsvermögen erschöpft ist. Der nioblegierte Werkstoff B zeigt demgegenüber sowohl temperatur- als auch dehnungsinduzierte Versprödung. Bei einer Prüftemperatur von 600°C wird eine schädigungsfreie Dehnungsaufnahme von ca. 1,0% beobachtet, wobei nach Überschreiten dieses Grenzwertes der Grad der Schädigung vom Al-Gehalt abhängt. Bei der Prüftemperatur von 640°C ist zwar ebenfalls ab ca. 1,1 % bleibender Dehnung mit Werkstoffschädigung zu rechnen, sie ist aber nicht von der Al-Konzentration abhängig. Infolge des höheren Nb-Gehalts von Werkstoff B wirkt sich bei erhöhter Prüftemperatur die Nb(CN)-Phase relaxationsbehindernd aus. Die Versprödungszunahme mit steigendem Al-Gehalt ist auf Ausscheidungshärtung durch feindisperse AIN-Ausscheidungen zurückzuführen.     

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.     

Fließspannung im Bereich der (γ → α)-Umwandlung von kohlenstoffarmen Stählen

Auswertung von Fließkurven aus den Warmflachstauchversuchen und quantitativer Gefügeanalyse. Anomalie auf der Fließspannung-Temperatur-Kurve im (γ → α)-Bereich bei Umformung während der anisothermischen Umwandlung. Bilanz der Einflußfaktoren.     

Der Einfluß der Keimbildung auf die irreversiblen Dimensionsänderungen von Reinsteisen bei zyklischen α/γ/α-Umwandlungen

Versuchsanordnung mit symmetrischem Temperaturprofil. Messung der relativen differentiellen Längenänderung nach α/γ-, γ/α- und α/γ/α-Umwandlungen. Einfluβ der Aufheiz- und Abkühlungsgeschwindigkeit und der Vorverformung der Probe auf die irreversible Längenänderung. Beobachtung der Struktur durch thermische Ätzung. Untersuchung der Substruktur durch chemische Ätzung, Laue-Aufnahmen und elekironenoptische Aufnahmen. Zusammenhang zwischen irreversibler Längenänderung und Keimbildung im flachen Teil des Temperaturprofils.