Oxidation of Fe–18%Mn–0.6%C Steels in Air and a N2–CO2–O2 Mixed Gas Atmosphere at 1273–1473 K

Austenitic Fe–18 wt% Mn–0.6 wt% C steels were oxidized at 1273, 1373, and 1473 K for up to 2 h in either atmospheric air or an 85%N₂–10%CO₂–5%O₂ gas mixture. The alloys oxidized faster in air than in the mixed gas, but the morphology and composition of the oxide scale formed were similar in both atmospheres. The scales that consisted primarily of FeO, Fe₂O₃, and MnFe₂O₄ were highly susceptible to cracking and spallation due to the severe oxidation condition. Since Mn was consumed to form MnFe₂O₄, the original γ‐matrix changed to an α‐matrix in the subscale area, in which Mn‐rich internal oxide precipitates formed locally.     

Damaszenerstahl – Geschichte,Legende und Wirklichkeit

Wurmbunte Schweißdamastklingen als ältere Form des Damaszenerstahls gegenüber Gußstahldamast und Wootzstahl. Herstellung eines seitengleichen Rosettendamasts. Mythologische Bedeutung des Damaststahls. Eine wurmbunte, in Deckschichtentechnik hergestellte Flügellanze als Beispiel für Damaststahl. Wertschätzung des Oberflächenaussehens und der Verbesserung der Gebrauchseigenschaften durch Damaszieren. Feuerwaffenläufe aus Damaststahl. Die europäischen Zentren der Damaststahlerzeugung. Bewertung von Damastmustern durch Einteilung in fünf Klassen nach P. P. Anossow.     

Verlauf der Kalksättigung im System FeO–Fe2O3–CaO–SiO2–P2O5–MgO–MnO beim Gleichgewicht mit einer Eisenschmelze

Durch Auswertung zahlreicher, in Laborversuchen bei 1580–1650°C erschmolzener kalkgesättigter Schlacken mit gleichzeitigen Gehalten an FeO, Fe₂O₃, SiO₂, P₂O₅, MgO und MnO ist die aus metallurgischen Gründen angestrebte Kalksättigung komplexer Schlacken der Stahlerzeugung für 1600°C neu festgelegt worden. Ausgehend von der Beschreibung der Schlackenzusammensetzungen in den Grundsystemen CaO′–FeO′_n–SiO′₂ und CaO′–FeO′_n–P₂O₅ wird dabei die Beeinflussung der Kalksättigung durch MgO und MnO sowie qualitativ durch dreiwertige Eisenanteile angegeben. Die untersuchten Schlacken lassen in beiden Grundsystemen einen stetigen, von hohen FeO′_n-Gehalten bis hinunter zu Massengehalten von 8% gültigen Verlauf der Kalksättigung ohne einsetzende Dicalciumsilikat- bzw. Tetracalciumphosphatausscheidung erkennen. Durch die bewertende Umrechnung der P₂O₅-, MgO- und MnO-Gehalte wird eine nahezu alle Komponenten erfassende Darstellung komplexer kalkgesättigter Schlacken in einem einfachen Quasidreistoffsystem CaO^*–FeO^*-SiO^*₂ erreicht und die resultierende, dicht belegte Kalksättigungslinie mathematisch beschrieben. Der Einfluß von Al₂O₃-Gehalten auf die Kalksättigung wird abgeschätzt sowie das maximale Lösungsvermögen der kalkgesättigten Schlacke für MgO durch die Berechnung der Schnittlinie zwischen der Kalk- und der Magnesiowüstitsättigungsfläche festgelegt. Ein Ansatz zur Erfassung des Temperatureinflusses auf die Kalksättigung erlaubt schließlich eine vollständige mathematische Beschreibung der Kalksättigungsgehalte im System CaO^*–FeO^*_n–SiO₂ sowohl in Abhängigkeit von der Schlackenzusammensetzung als auch von der Temperatur. Damit können die Kalkgehalte komplexer Betriebsschlacken unterschiedlicher Temperatur mit den erreichbaren Gleichgewichtssättigungswerten verglichen und die Sättigungszustände der Schlacken nach Berechnung eines Sättigungsgrades S_CaO beurteilt werden.     

Neural nets – types,configurations and pitfalls

Fuzzy logic, neural nets and genetic algorithms form the core of soft computing methods. They are useful when there is no possibility to compute an exact mathematical model (hard computing). Neural nets have the ability to learn by example. This advantage is exploited by a lot of applications and many software packages make it quite easy to use neural nets. A stage is reached, where some critical remarks should be made in order to avoid disappointments. Some frequently used net types (backpropagation, LVQ, SOM) are discussed together with configuration and training problems. Important topics are the avoidance of under- and overfit and the remark that neural nets produce correct outputs only if the inputs lie in the part of the feature space, the net was trained for. Therefore, a detailed analysis of the training data set should be made. In the context of safety relevant applications the missing interpretability of neural net outputs is often criticized. Fuzzy-neuro-systems try to improve this situation.     

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.     

Thermodynamics of manganese distribution between liquid iron and the CaO–Al2O3–SiO2–FeO–MnO system

The thermodynamics of distribution of constituents between liquid iron and the CaO–Al₂O₃–SiO₂–FeO–MnO system at 1600°C was studied using electrochemical indication of the equilibrium partial pressure of oxygen in both phases. The results show that oxidation potential of the Fe(l)–CaO–Al₂O₃–SiO₂–FeO–MnO system, expressed in terms of log p(O₂), is directly proportional to log (x(MnO) · x(FeO)/w| Mn |). Manganese distribution coefficient, L'_mn, in intersection CaO/Al₂O₃ = 1 decreases with increasing slag basicity expressed in terms of activity a(CaO) or 1/γ(MnO). Experimentally determined equilibrium constant K_Mn/Fe is equal to 2.7 for 1600°C. The number of exchanged electrons between Fe-O-Mn-Si electrode and the slag approaches the theoretical value.     

Torsionsschubspannungen und Torsionswiderstand der Kranschienen der DIN 15 087 E – Kranschienen –

Ausgehend von der elastizitätstheoretischen Grundlage, wird nach Einführung einer Torsionsspannungsfunktion die bekannte Differentialgleichung des Schubspannungshügels (Poissonsche Differentialgleichung) aufgestellt. Ihre numerische Lösung erlaubt es, für die einfachsymmetrischen Profile der DIN 15 087 E – Kranschienen – Angaben über den Verlauf und die Größe der Schubspannungen und über die Torsionswiderstände zu machen. Das Verfahren der numerischen Lösung wird kurz dargestellt, und die Ergebnisse werden in Form eines Diagrammes (bezogene Schubspannungsverläufe) und einer Tabelle (Torsionswiderstand) angegeben. Außerdem wird eine Formel angegeben, die die Berechnung der maximalen Schubspannung erlaubt.     

Physicochemical Properties of CaO–SiO2–CaF2–NaF Slag system as a Mold Flux of Continuous Casting

The phase diagrams of CaO–SiO₂–CaF₂ and CaO–SiO₂–CaF₂–NaF systems were determined as a base system of mold fluxes. The commercial fluxes have the composition in which cuspidine first crystallizes. The thermodynamic stability of cuspidine was examined from the standard Gibbs energy of formation of cuspidine, which was measured, by two methods of the Galvanic cell method and the transpiration method. The effect of fluorine to silicate network was investigated. It is indicated that CaF₂ behaves as a neutral solvent for silicate slag. The crystallization in mold fluxes was measured by a high temperature XRD. Cuspidine predominantly appears because the construction of silicate glass with CaF₂ has CaF⁺ ion pair near non‐bridging oxygen. The over addition of Na₂O to mold flux prevents cuspidine from crystallizing.     

STT and DTT Diagrams of Austenitic Cr–Mn–Ni As‐Cast Steels and Crucial Thermodynamic Aspects of γ → α′ Transformation

The mechanical behavior and microstructure evolution during deformation of novel austenitic Cr–Mn–Ni as‐cast steels with varied Ni content were investigated at various temperatures using static tensile tests, optical microscopy, and the magnetic scale for the detection of ferromagnetic phase fraction. To summarize all knowledge about the deformation‐induced processes, the STT and DTT diagrams were developed for Cr–Mn–Ni steels. The diagrams illustrate the different deformation mechanisms depending on temperature and tension load, and quantify the elongation of the deformation mechanisms. The deformation‐induced ε‐ and α' martensite formation and twinning – the TRIP and TWIP effects – occur in the Cr–Mn–Ni steels depending on the chemical composition and temperature. The differences of deformation‐induced processes depend on thermodynamics and are confirmed by thermodynamic calculations. The nucleation threshold of γ → α′ transformation was determined for the investigated Cr–Mn–Ni steels.