Ausscheidungsreaktionen im System Eisen–Mangan

Ermittlung der Gleichgewichtsverhältnisse im System Eisen–Mangan im Temperaturbereich zwischen 780 und 800 °C bei Stoffmengengehalten an Mangan (Mangangehalten in Atom-%) bis zu 8%. Kinetik der Ausscheidungen aus übersättigten α- und γ-Mischkristallen in eisenreichen Legierungen des Systems Eisen–Mangan. Ermittlung der Mengenfunktionen nach dem zweidimensionalen Punktverfahren und Auswertung nach Johnson-Mehl und Austin-Rickett. Untersuchung der in Abhängigkeit von der Temperatur unterschiedlich ablaufenden Ausscheidung aus martensitischem Ausgangsgefüge. Vergleich der Ausscheidungsverhältnisse mit denen im System Eisen–Nickel.     

Einfluß der Phasengrenzreaktion auf den Kohlenstofftransport in festen Eisen-Kupfer-Legierungen

Transportvorgänge und Phasengrenzreaktion beim Kohlenstoffaustausch zwischen kohlenstoffhaltiger Gasphase und festen Eisen-Kupfer-Legierungen mit bis zu 4 Atom-% Cu zwischen 900 und 1000°C. Ermittlung des Diffusionskoeffizienten, der Stoffübergangskoeffizienten und der Biot-Zahl für den Stoffübergang aus Auf- und Entkohlungsversuchen mit H₂–CH₄–Gemischen. Untersuchung des Einflusses des Restsauerstoffgehaltes im Reaktionsraum auf Art und damit Geschwindigkeit der Phasengrenzreaktion.     

Warmbruchanfälligkeit nioblegierter schweißbarer Feinkornbaustähle

An Versuchsschmelzen mit rd. 0,2 und rd. 0,1% C, 0,3% Si, 1,5% Mn und Niobgehalten bis zu rd. 0,1% Durchführung von Warmbiegeversuchen bei 600 bis 1000 °C nach Haltedauern zwischen 5 min und 5 h. Ermittlung der Warmbruchanfälligkeit in Abhängigkeit von der chemischen Zusammensetzung und den Glühbedingungen. Deutung der Warmbruchursachen mit Hilfe von Gefügeuntersuchungen und Rückstandanalysen.     

Zur Kenntnis des Vierstoffsystems Eisen–Chrom–Molybdän–Kohlenstoff

Keine quaternäre Phase. Verflüssigungstemperaturen. Gleichgewichtsschaubild für die Temperatur 700 °C. Dreiphasenräume; Vierphasenräume. Schnitte gleichbleibenden Kohlenstoffgehalts. Vierstofflegierungen bis zu 30 Atom-% C und Σ Mo + Cr bis 45 Atom-%. Belege vorwiegend aus Legierungsgruppen mit 4, 7,5, 15 und 25 Atom-% C. Schnitt für 1 Atom-% berechnet aus dem Legierungsgehalt des Ferrits und den bei hohem Kohlenstoffgehalt beobachteten Phasen. Aufnahme von Cr in Fe₃Mo₃C.     

Untersuchungen zum System Kalk–Eisen–Sauerstoff

Ermittlung des Liquidusbereiches der Kalksättigung im System Fe–O–CaO im Temperaturbereich 1150 bis 2050 °C durch Versuchsschmelzen mit Kalk-Eisenoxid-Schlacken in einem aus reinem Calciumcarbonat isostatisch gepreßten und bei 1650 °C gesinterten Kalktiegel. Aussagen zum Einfluß des Sauerstoffpartialdrucks auf die Phasengleichgewichte und auf das Lösungsvermögen der Schlacken für Kalk. Mikroskopische Gefügeuntersuchung der abgeschreckten Schlacken zur Abgrenzung der Kalksättigung gegenüber der Dicalciumferritsättigung. Erörterung des Einflusses der Temperatur auf die Schwefelverteilung zwischen Schlacke und Bad.     

Auflösung ledeburitischer Carbide und Ausscheidung von Korngrenzenzementit in Wälzlagerstahl

Ermittlung der Anzahl und des Flächenanteils der ledeburitischen Carbide in einem Wälzlagerstahl mit rd. 1% C und 1,55% Cr nach Glühen bei 1140 °C bis 32 h und anschließendem Härten des im Gußzustand (als Block) angelieferten Werkstoffes. Ermittlung des Ausmaßes der Bildung von Korngrenzenzementit an warmgewalzten Stangen desselben Stahles im Verlauf eines Haltens bis 2 h bei rd. 850 bis 650 °C nach Austenitisieren bei 1140 oder 1170 °C. Darstellung und Erklärung der beobachteten Gesetzmäßigkeiten.     

Gefügevorgänge in hochwarmfesten Nickelfeingußlegierungen bei Zeitstandbeanspruchung oberhalb 900 °C

Zeitstandversuche bis rd. 2000 h Dauer bei 900 bis 1000 °C an fünf hochwarmfesten Nickelfeingußlegierungen mit rd. 0,12% C, 5,5% Al, 10% Co, 7% Cr und 13% W sowie unterschiedlichen Gehalten an Molybdän, Niob, Tantal und Titan. Ermittlung der Aktivierungsenergie für das stationäre Kriechen. Beschreibung der Gefügevorgänge während des Kriechens. Erörterung der kriechgeschwindigkeitsbestimmenden Mechanismen.     

Das Umwandlungsverhalten übereutektoidischer Chromstähle in Abhängigkeit vom Kohlenstoff- und Chromgehalt

An Stählen mit rd. 1,0 und 1,5% Cr bei Kohlenstoffgehalten von 0,7 bis 1,2% Untersuchung ihres Umwandlungsverhaltens durch Aufstellung von Zeit-Temperatur-Umwandlungsschaubildern für kontinuierliche Versuchsführung und Ermittlung von Umwandlungskennwerten. Ergebnisse von Stirnabschreckversuchen zur Ermittlung der Einhärtungstiefe; Einfluβ von Schwankungen der chemischen Zusammensetzung auf die Einhärtungstiefe bei 135 Betriebsschmelzen des Stahles 100 Cr 6.     

Einfluß der chemischen Zusammensetzung und der Abkühlungsbedingungen auf den Gefügezustand von Gußeisen mit rd. 3% C und 14% Cr für Walzen

Abguß von drei Walzenkörpern aus verschleißfestem Gußeisen mit 2,95 bis 3,16% C, rd. 0,8% Si, rd. 0,8% Mn, rd. 0,14% P, rd. 0,014% S, rd. 14% Cr, rd. 0,35% Mo und rd. 0,5% Ni. Abkühlgeschwindigkeit nach dem Abguß. Rechnerische Ermittlung der chemischen Zusammensetzung und der Mengenanteile der sich ausscheidenden Gefügebestandteile. Metallographische Gefügeuntersuchungen. Abstand der Sekundärarme der Mischkristalldendriten sowie Länge und Dicke der Carbidteilchen als Kenngrößen zur zahlenmäßigen Gefügebeschreibung. Einfluß der Abkühlungsbedingungen auf den Zustand des Primär- und des Sekundärgefüges.     

Einfluß einiger Legierungselemente auf die Festigkeitssteigerung von Stählen durch eine Austenitformhärtung

Zugversuche mit Ermittlung der üblichen Kennwerte und teils auch der 0,01-Grenze an austenitformgehärteten, anschlieβend bis zu 700°C angelassenen und an nach der gleichen Temperatur-Zeit-Folge “lediglich” vergüteten Proben aus fünf Stählen mit jeweils rd. 0,35% C, 5% Cr und dazu Legierungsanteilen in wechselnder Kombination von 1,6% Si, 3,0 bis 3,25% Co und 3,15 bis 3,3% Ni. Erörterung der Ergebnisse vor allem mit Folgerungen über die bei unterschiedlichem Umformgrad der Austenitformhärtung im Gefüge maβgeblichen Verfestigungsvorgänge.     

Einige Eigenschaften titanhaltiger,feinkörniger Baustähle

An drei Stählen mit rd. 0,18% C, rd. 0,45% Si, 0,87 bis 1,39% Mn, 0,028 bis 0,080% Al ohne und mit 0,04 und 0,20% Ti Durchführung zahlreicher Untersuchungen zur Ermittlung der Ursache für die geringe Kerbschlagzähigkeit von mit Titan legierten, feinkörnigen Baustählen.     

Kohlenstoffaktivität und -löslichkeit in austenitischen Chrom-Nickel-Stählen mit rd. 18% Cr

Ermittlung der Löslichkeit für Kohlenstoff und das Ausscheidungsverhalten von Karbiden in Eisen-Kohlenstoff-Legierungen mit rd. 18% Cr in Abhängigkeit vom Nickelgehalt bis zu rd. 40% durch Aufkohlungsversuche in Wasserstoff-Methan-Gemischen bei Temperaturen zwischen 900 und 1200°C. Auswertung der Versuchsergebnisse für Aktivitäts- und Löslichkeitsberechnungen. Röntgenographische Untersuchungen der isolierten Karbide.     

Einfluß unterschiedlicher Chromgehalte auf die Eigenschaften des nichtmagnetisierbaren aushärtbaren Stahles X 45 MnNiCrV 13 7 6

Ermittlung der Härte, der Kennwerte im Zugversuch, der Kerbschlagzähigkeit und des Gefüges an lösungsgeglühten und anschließend bei 550 bis 800 °C bis zu 128 h ausgelagerten Proben aus nichtmagnetisierbarem Stahl mit rd. 0,02 oder 0,45% C, 13% Mn, 0,2 bis 10,2% Cr, 6,5% Ni und 0 oder 0,8% V. Folgerungen über die mechanischen Eigenschaften und das Aushärtungsverhalten.     

Einfluß von Gefüge und chemischer Zusammensetzung auf die mechanischen Eigenschaften unlegierter vergüteter Bandstähle

Ermittlung der Kennwerte im Zugversuch, des Verhaltens im Faltversuch und im Dauerschwingversuch (bei wechselnder Biegebeanspruchung) an Proben von Bandstahl mit rd. 0,55 bis 0,85% C, 0,3% Si und 0,55 bis 0,75% Mn nach Kaltwalzen und Glühen auf Gefüge mit unterschiedlicher Ferrit- und Zementitkorngröße und anschließendem Vergüten auf einheitliche Härte von rd. 50 H RC. Einfluß der Austenitisierungsbedingungen und des Gefüges nach Abschrecken von Austenitisierungstemperatur.     

Zusammenhang zwischen Gefügeaufbau und anderen Eigenschaften kohlenstoffarmer Manganstähle

Ermittlung der Dickte, des elektrischen Widerstandes, der Wärmeausdehnung, magnetischen Sättigung, Koerzitivfeldstärke, Kennwerte im Zugversuch, Härte und Kerbschlagzähigkeit (diese auch bei höheren und tieferen Temperaturen) an Manganstählen mit rd. 0,035 bis 0,06% C und 2,25 bis 31, 1% Mn. Einfluß von Kaltverfestigungen. Zusammenhang zwischen den genannten Eigenschaften und dem Gefügeaufbau unter besonderer Berücksichtigung der jeweiligen Anteile an ε- und α-Martensit.     

Einfluß von Gefüge und chemischer Zusammensetzung auf die mechanischen Eigenschaften und die Verformbarkeit untereutektoidischer härtbarer Bandstähle im geglühten Zustand

Ermittlung der Streckgrenze, Zugfestigkeit, Bruchdehnung und des Verhaltens im Faltversuch an Proben aus Bändern von Stahl mit rd. 0,65% C und 0,45 bis 0,75% Mn oder 0,45 bis 0,85% C und 0,65% Mn nach unterschiedlicher Kaltwalz- und Glühbehandlung auf Gefüge mit verschiedener Ferritkorngröße und Zementitkorngröße und -flächendichte. Folgerungen über den Einfluß der chemischen Zusammensetzung und Gefügebeschaffenheit auf die mechanischen Eigenschaften im geglühten Zustand.     

Zur Abschätzung der Sprödbruchsicherheit von Turbinenwellen

Sprödbruchuntersuchungen an Grundwerkstoff und Schweißverbindungen von vier Vergütungsstählen mit rd. 0,2 bis 0,35% C, 0,3% Si, 0,6% Mn, 0,8 bis 2,0% Cr, 0,4 bis 0,7% Mo, bis rd. 2,2% Ni und bis 0,1 % V. Ermittlung kennzeichnender Übergangstemperaturen in Kerbschlagbiegeversuchen sowie der Bruchzähigkeit in Schleuderversuchen an innengekerbten Scheiben mit 600 mm Dmr. und in Bruchmechanikversuchen. Statische Biegeversuche an Kleinproben. Allgemeiner Zusammenhang zwischen Bruchzähigkeit, Kerbschlagzähigkeit und Rißauffangübergangstemperatur (FATT) für ferritische Stähle mit 390 bis 1175 N/mm² Streckgrenze. Errechnung der Sicherheit gegen Sprödbruch bei geschweißten und geschmiedeten Turbinenwellen unter Berücksichtigung der möglichen Anfangsgröße von Fehlstellen und deren Wachstum unter Betriebsbedingungen.     

Fehlordnung von Wüstit

Erörterung der Zusammenhänge zwischen physikalisch-chemischen Eigenschaften und der Fehlordnung kristalliner Stoffe. Übersicht über die bisherigen Ergebnisse von Untersuchungen zur Fehlordnung von Wüstit und über die daraus abgeleiteten Modelle. Erläuterung eigener Röntgenbeugungsmessungen und thermogravimetrischer Untersuchungen. Beschreibung eines Modells für die Fehlordnung des Wüstits im Temperaturbereich von rd. 970 bis 1370 K. Ermittlung der Temperaturabhängigkeit der Gleichgewichtskonstante für die Bildung von ?Komplexdefekten?.     

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.     

Zum Ausscheidungsverhalten von mit Titan und Vanadin mikrolegierten Stählen

An Versuchsschmelzen mit rd. 0,013% C sowie rd. 0,1% Ti bzw. rd. 0,1% V Ausscheidungsglühungen bei 500 bis 750°C und Haltedauern zwischen 6 min und 3000 h. Ermittlung der Härte und des Ausscheidungszustandes in Abhängigkeit von den Glühbedingungen. Deutung des Härteverlaufs durch den Ausscheidungsablauf.