Zusammenhang zwischen den thermodynamischen Größen und der Struktur flüssiger Silicatsysteme

Ausgehend von den Grundlagen der statistischen Thermodynamik athermischer Mischungen Entwicklung eines Modells zur Berechnung der thermodynamischen Eigenschaften binärer Silicatsysteme. Ableitung von Ausdrücken für die lonenbrüche der einfachen und nichtlinearen Kettenpolymere. Vergleich der beiden behandelten Fälle. Erörterung über die Grenzen früher abgeleiteter Modelle.     

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.     

Elektrochemische und elektrische Untersuchungen im System Eisen—Phosphor—Sauerstoff—Kalk

Messungen des elektrischen Widerstandes an gesinterten und schmelzflüssigen Kalk-Phosphorsäure-Proben bei Kalkgehalten von 33,9 bis 100% und Temperaturen von 1000 bis 1650 °C. Berechnung der spezifischen elektrischen Leitfähigkeiten mit Hilfe von Zellkonstanten, die an wäßrigen Eichlösungen bekannter Leitfähigkeit ermittelt wurden. Darstellung der Leitfähigkeitsisothermen im Zustandsschaubild Kalk-Phosphorsäure.     

Thermodynamische Daten des reinen Eisens

Nach umfassender Sichtung des Schrifttums wurden die thermodynamischen Daten des reinen Eisens mit Hilfe der Summationsmethode neu bestimmt und ihre Glaubwürdigkeit an thermodynamischen Gesetzmäßigkeiten und der Berechnung von Zustandslinien in Fe-X_i-Zweistoffsystemen überprüft.     

Diffusion des Stickstoffs in flüssigen eisenreichen Mehrstofflegierungen

Darstellung der Theorien zur Berechnung von Diffusionskoeffizienten des Stickstoffs in reinem flüssigem Eisen. Aussagen über den thermodynamischen Faktor zur Bewertung des Einflusses von Legierungselementen. Angabe empirischer Ansätze zur Berechnung des Einflusses von Legierungselementen mit Hilfe von Aktivitätskoeffizienten und Gleichgewichtslöslichkeiten sowie ihre Anwendung auf Systeme mit einem oder mehreren Zusatzelementen. Hinweise auf die Notwendigkeit weiterer Versuche zur Erhärtung der Zusammenhänge auch in theoretischer Sicht.     

Beitrag zur Thermodynamik von Mehrstofflösungen am Beispiel homogener Eisen-Chrom-Phosphor-Kohlenstoff-Schmelzen

Untersuchung der thermodynamischen Eigenschaften von homogenen Eisen-Chrom-Phosphor-Kohlenstoff-Schmelzen bei 1600 °C an Hand von Verteilungsgleichgewichten zwischen Silber und Eisen zur Überprüfung eines theoretischen Ansatzes für die Beschreibung der Thermodynamik von Vielstoffsystemen. McLaurin-Reihe zur Entwicklung der Aktivitätskoeffizienten 1. und 2. Ordnung für die Systeme Fe–Cr, Fe–P, Fe–Cr–P, Fe–C–P, Fe–Cr–C und Fe–Cr–P–C. Zeichnerische Darstellung der Isoaktivitätslinien für das Vierstoffsystem.     

Berechnung der Gleichgewichtszusammensetzungen und Rußgrenzen im System C–CH4–H2–CO–H2O–CO2

Rechenprogramm zur Ermittlung der thermodynamischen Gleichgewichte im System C–CH₄–H₂–CO–H₂O–CO₂. Hinweise auf die Anwendungsmöglichkeiten der Rechnungen, und zwar auf die Kohlevergasung, auf die Spaltung von Kohlenwasserstoffen zur Reduktionsgaserzeugung, auf Oxidations- und Reduktionsvorgänge oder auf Ent- und Aufkohlungsreaktionen. Berechnung der Gleichgewichtszusammensetzungen in der Gasphase, der Rußgrenzen und der Aktivitäten von Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff in Abhängigkeit von Temperatur und Gesamtdruck. Erörterung des Verlaufs der Rußgrenzen mit Hilfe der Gleichgewichte für den Methanzerfall und die Boudouard-Reaktion.     

Die Berechnung thermodynamischer Größen und struktureller Eigenschaften flüssiger binärer Silicatsysteme

Ableitung von Gleichungen auf der Grundlage athermischer Mischungen der Kettenpolymere in Silicatsystemen zur Berechnung des thermodynamischen Verhaltens binärer Silicatschmelzen. Angabe einer Näherungslösung zur Berechnung der freien Mischungsenthalpie in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Schmelze aus einer einzigen systemspezifischen Konstanten. Überprüfung der Lösung an den Systemen CaO–SiO₂, MgO–SiO₂, PbO–SiO₂, MnO–SiO₂ und FeO–SiO₂. Aussagen über die lonenbrüche der freien Sauerstoffionen und der Kettenpolymere sowie über die mittlere Kettenlänge. Hinweis auf die Berechnungsmöglichkeit der freien Bildungsenthalpie stöchiometrischer Silicatverbindungen.     

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.     

Gleichgewicht und Kinetik der Ausscheidung von Tonerde im System Eisen—Sauerstoff—Aluminium bei 1600° C

Berechnung der Gleichgewichte zwischen Aluminium und Sauerstoff aus thermodynamischen Daten. Versuche zur Ausscheidung und Reduktion von Tonerde in flüssigen Eisenschmelzen bei 1600°C. Ermittlung des Wirkungs-parameters e_O^Al aus Ausscheidungsversuchen. Bedeutung von Übersättigung und metastabiler Grenze für die Keim-büdung von Tonerde und Einfluβ der Oberflächenspannung. Untersuchung des Mechanismus der Tonerdeausscheidung in Diffusionsversuchen und Angabe der Diffusionskoeffizienten D_Al und D_O- Erörterung der Bedingungen für periodisch auftretende Fällungszonen sowie der Bedeutung der Wachstumsgeschwindigkeit auf die Erkennbarkeit der Ausscheidungen. Zusammenhänge zwischen Teilchengröβe und Ort und Zeit der Ausscheidung.     

Thermodynamische Untersuchung flüssiger Nickel-Kupfer-Legierungen

Messung der Mischungsenthalpien flüssiger Nickel-Kupfer-Legierungen mit einem Hochtemperaturkalorimeter bei 1480 °C unmittelbar beim Vermischen der beiden flüssigen Komponenten. Überprüfung der Schmelzgleichgewichte des Systems Nickel-Kupfer mit Angabe neuer Werte für die Soliduslinie. Aus den gemessenen Mischungsenthalpien und bekannten Werten für die Mischungsenthalpien der Nickel-Kupfer-Mischkristalle sowie für die Schmelzgleichgewichte Ermittlung der Überschußentropien der flüssigen Nickel-Kupfer-Legierungen. Erörterung über den Einfluß von Änderungen der Bindungsverhältnisse bei der Legierungsbildung auf die thermodynamischen Eigenschaften der flüssigen und festen Nickel-Kupfer-Legierungen. Zusammenhang zwischen der Asymmetrie der Kurven für die integrale Mischungsenthalpie und dem Auffüllen des 3d-Bandes des Nickels durch Elektronen des Kupfers.     

Elektrochemische Untersuchungen über die Thermodynamik der intermetallischen Phasen des Systems Esen–Znk

Bestimmung der thermodynamischen Kennwerte der Eisen-Zink-Legierungen durch elektrochemische Abscheidung des Zinks auf Eisen aus einer Salzschmelze bei Temperaturen zwischen 370 und 570°C. Zuordnung des Phasenbestandes in den Schichten durch mikroskopische, röntgenographische. Auger- und Mikrosonde-Untersuchungen. Vorschläge für das Zustandsschaubild Eisen–Zink.     

Zur Analogie zwischen schäumenden Sauerstoffaufblaskonvertern und fluidierten Feststoffsystemen

Erörterung über die durch Selbstbeschleunigung der Reaktionen im System Sauerstoffaufblasstrahl–Blasendispersion im Sauerstoffaufblaskonverter verstärkte Entwicklung von Kohlenmonoxid mit einer ständigen Ausdehnung der Blasendispersion und schließlich einem Überlaufen des Konverters. Hinweise auf die dadurch gegebene Begrenzung der Umsatzgeschwindigkeit im Sauerstoffaufblaskonverter. Suche nach einer kritischen, zum Überschäumen führenden Sauerstoffaufblasgeschwindigkeit. Analogien zwischen dem Schäumen im Sauerstoffaufblaskonverter und dem Verhalten fluidierter Feststoffsysteme oder Blasensäulen. Darstellung der Eigenschaften fluidierter Feststoffsysteme und der mathematischen Beziehungen zu ihrer Beschreibung. Vergleich der Roheisen-Schlacke-Festpartikel-Gasblasen-Dispersion im Sauerstoffaufblaskonverter mit einer gasfluidierten Wirbelschicht. Berechnung der unteren und oberen kritischen Strömungsgeschwindigkeit des in der Blasendispersion aufsteigenden Kohlenmonoxids und Vergleich mit Daten für Sauerstoffaufblaskonverter.     

Ein allgemein anwendbares,zweidimensionales Verfahren zur Berechnung von stationären und instationären Ausgleichsvorgängen unter Berücksichtigung nichtkonstanter Stoffwerte

Beschreibung von numerischen Verfahren zur Berechnung von stationären und instationären Vorgängen wie Wärmeleitung, Stoffdiffusion, elektrischer Stromfluß und Impulsaustausch. Hinweise auf die Anwendbarkeit, Vor- und Nachteile dieser Verfahren. Beschreibung eines allgemein anwendbaren zweidimensionalen Rechenprogramms für nichtlineare Ausgleichsprozesse, dargestellt am Beispiel der Berechnung eines Temperaturfeldes. Anwendung des Programms auf die Berechnung der Ausbreitung turbulenter Gasstrahlen aus einem Registerbrenner und des Temperaturfeldes bei der Tragschienenkühlung eines Verzinkungsofens.     

Gleit- und Drehverschleiß von Aluminiumoxidsinterkörpern beim Gleiten an oder Zerspanen von Stahl

An Stahl Ck 35 mit rd. 0,35% C Untersuchung des Gleit- und Drehverschleiβes an der Freifläche von Sinterkörpern und Wendeschneidplatten aus Aluminiumoxid in Abhängigkeit von Gleit- oder Schnittgeschwindigkeit. Einfluβ der mechanischen Eigenschaften von Aluminiumoxid im Vergleich zum Hartmetall sowie einer Vorerhitzung der Werkzeugschneiden auf ihren Verschleiβ. Berechnung der Anpreβkräfte der Drehwerkzeuge an der Freifläche.     

Messung der Walzenabplattung beim Kaltwalzen in einem Vier-Walzen-Gerüst

Messung der Wakenabplattung während des Kaltwalzens von Band mit einem in eine Arbeitswalze eingebauten induktiven Wegaufnehmer. Überprüfung der Meßgenauigkeit durch Berechnung der elastischen Verschiebungen der Walze beim Walzen ohne Walzgut. Einfluß von Banddicke, Bandbreite, Formänderung, Formänderungsfestigkeit und Schmierung auf die Abplattung. Messung und Berechnung der Walzenberührung neben dem Band. Auswirkung der Wakenbiegung und der Einbettung des Bandes in die Walze auf die Abplattung in Bandbreitenrichtung. Einfluß der Abplattung auf das Bandprofil.     

Isotropiewerte elastomechanischer Eigenschaften polykristalliner Eisenwerkstoffe

Berechnung der elastomechanischen Eigenschaften von isotropen Vielkristallen aus den Einkristallkonstanten c_ik und s_ik. Darstellung der Ergebnisse sowie deren Temperatur- und Druckabhängigkeit für Reineisen und verschiedene Eisenlegierungen und -verbindungen. Erörterung und Vergleich mit anderen Werkstoffen.     

Die Eigenschaften von Grünpellets in Abhängigkeit von der Morphologie der Eisenerze

Untersuchung der Morphologie von zwölf türkischen Eisenerzen, von Kiruna- und Venezuelaerz sowie von synthetischen Eisenoxiden und -hydroxiden. Ermittlung der verschiedenen Kristallformen. Messung der Grünfestigkeit von Pellets, die aus den gewählten Erzen hergestellt wurden. Einfluß von Kristallform und spezifischer Oberfläche auf die Pelletfestigkeit. Vergleich der Eigenschaften der synthetischen Proben mit denen natürlicher Erze.     

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.     

Vorstellungen über Entstehung,Wachstum und Abscheidung von Desoxidationsprodukten in Stahlschmelzen

Erörterungen zur homogenen Keimbildung und zur Berechnung der kritischen Übersättigung bei der Desoxidation von Eisenschmelzen mit Mangan. Behandlung des Wachstums der Desoxidationsprodukte durch Diffusion und Kollision. Aussagen über die zeitliche Verteilung der Desoxidationsprodukte unter Berücksichtigung von Stokes- und Gradient-Kollision. Angaben über die Bedeutung der Grenzflächenspannung zwischen Schmelze und Einschluß für die Abscheidung der Desoxidationsprodukte.