Bildung von oxydischen Einschlüssen in halbberuhigtem Stahl

Untersuchung von 20-t-Blöcken mit unterschiedlichen Aluminiumzugaben für die Feindesoxydation während der Erstarrung in der Kokille. Oberflächenfehler von halbberuhigtem Stahl. Bildung von oxydischen Einschlüssen dicht unter der Blockoberfläche und im Blockinnern. Maßnahmen zur Beeinflussung der Einschlußausbildung.     

Einfluß des Feuerverzinkens auf die mechanischen Eigenschaften von Baustahl und das Sprödbruchverhalten gestanzter Teile

Vergleich der im Zugversuch ermittelten mechanischen Eigenschaften und der Kerbschlagzähigkeit von RSt 37-2 und St 52-3 im gealterten sowie im gereckten und dann verzinkten Zustand. Untersuchung des Sprödbruchverhaltens von Teilen mit gestanzten Löchern nach dem Verzinken. Abschätzung des Sprödbruchverhaltens verzinkter Bauteile aus dem Verhalten vergleichbar behandelter Kerbschlagproben.     

Dauerfestigkeit von unterschiedlich erschmolzenen Baustählen USt 37-2, St 37-3 und St 52-3

Umlaufbiegeversuche an ungekerbten und gekerbten Rundproben aus den im Siemens-Martin-Ofen und nach dem Sauerstoffblasverfahren erschmolzenen Baustählen USt 37-2, St 37-3 und St 52-3. Dauerschwingversuche im Zeitfestigkeitsbereich mit 9 Proben je Laststufe und im Wechselfestigkeitsbereich nach dem Treppenstufenverfahren mit 15 bis 21 Proben. Aufstellung von Wöhler- und Schadenslinien und von Kurven für die Überlebenswahrscheinlichkeit. Untersuchung der Beziehungen zwischen den Werten für die Biegewechselfestigkeit und der Zugfestigkeit, dem Streckgrenzenverhältnis sowie den Kerbwirkungszahlen. Ermittlung der Abhängigkeit der Kerbwirkungszahl von der Zugfestigkeit. Vergleich der mittleren Zugfestigkeit mit der auf die mittlere Zugfestigkeit bezogenen Biegewechselfestigkeit.     

Mathematische Beschreibung der Bildung von globularem Zementit in Stahl Cq 35 in Abhängigkeit von Kaltverformung,Glühtemperatur und Glühdauer

Energetische Voraussetzungen im Perlit zur Einformung des Zementits. Ermittlung des Zementit-Einformungsgrades an Proben aus Stahl Cq 35 nach Kaltumformen durch Stauchen, Recken oder Tordieren mit jeweils unterschiedlichem Umformgrad und anschließendem Glühen bei Temperaturen von 820 bis 970 K (547 bis 697 °C) mit Haltezeiten bis zu 10 h. Mathematische Auswertung der Versuchsergebnisse im Hinblick auf die Vergleichsformänderung sowie auf die Abhängigkeit des Einformungsgrades und der Einformungsgeschwindigkeit von Temperatur und Haltedauer.     

Synthetische Herstellung von Rennfeuereisen und dessen handwerkliche Verarbeitung

Herstellung von Eisenluppen durch Glühen von in Holzkohle eingepackten phosphorarmen und phosphorreichen Erzen in einem Gastemper-Durchlaufofen. Vergleich der beobachteten metallurgischen Vorgänge mit den von Forschungsreisen nach Afrika mitgebrachten Ergebnissen dortiger Rennfeueröfen und mit früheren Untersuchungen zur Reduktion des Eisens im Rennfeuer. Die überragende Rolle des Phosphors. Aufkohlung der erhaltenen Eisenluppen zu Stahl. Ein Ausschmieden der synthetisch gewonnenen Luppen war nur bei den Stücken möglich, die aus phosphorarmem Eisenerz erzeugt worden waren.     

Die Wirkung von Zusätzen seltener Erdmetalle auf die Eigenschaften des Baustahles St 52–3

Einfluß der Pfannenzustellungen aus Kristallkalk und Schamotte auf die Pfannenentschwefelung von Schmelzen des Baustahles St 52–3 nach Zusatz von 0,44% Cermischmetall, Didym oder Lanthan. Untersuchung der Schwefelverteilung im Block und ihr Einfluß auf die Primärkorngröße, das Verhalten der Blöcke bei der Warmumformung in Abhängigkeit vom Gehalt an seltenen Erdmetallen. Einschlußuntersuchungen mit der Mikrosonde und nach elektrochemischer Isolierung. Wirkung der Zusätze auf die mechanischen Eigenschaften im Zugversuch und die Übergangstemperatur der Kerbschlagzähigkeit. Abhängigkeit der mechanischen Eigenschaften vom Einschlußgehalt. Beziehungen zwischen der Übergangstemperatur und dem Einschlußgehalt sowie der Korngröße nach Normalglühung.     

Untersuchungen über die Erstarrung im Kern beruhigter Stahlblöcke

Quantitative Untersuchung des Anwachsens des Schüttkegels bei der Erstarrung von beruhigten Stahlblöcken. Messung des Erstarrungsverlaufs in horizontaler und vertikaler Richtung an 1,4-t-Blöcken. Angaben über die je Zeiteinheit in der Restschmelze gebildete Globulitmenge. Berechnung des Anwachsens des Schüttkegels, der Schüttkegelform und der Kernseigerung. Vergleich mit Schrifttumsangaben über Schwefelseigerungen im Kern von 1,2- bis 30-t-Blöcken sowie über Modellversuche mit NH₄Cl-H₂O-Lösungen.     

Verdampfungsvorgänge beim Umschmelzen von Stahl im Vakuumlichtbogenofen

Untersuchung der Verdampfungsgeschwindigkeit von Mangan und Stickstoff aus Stahlschmelzen. Darstellung mit Hilfe des Verdampfungsgrades “Konzentration vor dem Umschmelzen durch Konzentration nach dem Umschmelzen”. Einfluβ der Temperatur und des Aktivitätskoeffizienten auf den Verdampfungsgrad. Ableiten einer Beziehung zwischen dem Verdampfungsgrad und anderen Einfluβgröβen des Vakuumlichtbogenschmelzens unter Annahme einer Reaktion 1. Ordnung für den Verdampfungsvorgang. Vergleich des so ermittelten Verdampfungskoeffizienten mit Schrifttumsangaben. Anwendung auf weitere verdampfende Begleitelemente des Stahls.     

Einfluß des Feuerverzinkens auf die Dauerfestigkeit von Stahldrähten

Umlaufbiegeversuche an Stahldrähten ohne und mit Zinküberzug und mit Zugfestigkeiten von rd. 400 bis 2000 N/mm². Dauerschwingverhalten der Drähte im Zeit- und Wechselfestigkeitsbereich. Durchführung der Versuche nach dem erweiterten Wöhlerverfahren, Ermittlung der Überlebenswahrscheinlichkeit und der Lebensdauerstreuung sowie der Wechselfestigkeit unter Anwendung des Treppenstufenverfahrens. Abhängigkeit der Biegewechselfestigkeit und des Wechselfestigkeitsverhältnisses von der Zugfestigkeit. Untersuchungen von Verformungserscheinungen, der Rißbildung im Zinküberzug, der Rißausbreitung in der Zinkschicht und im Grundwerkstoff mit dem Lichimikroskop und dem Rasterelektronenmikroskop.     

Verwendung von Ersatzkörnungen und Wirkradien bei Untersuchungen der Reduzierbarkeit von Eisenerzen

Ermittlung von Ersatzkörnungen von Erzen mit Hilfe einer Körnungsaustauschgleichung. Vergleich der Ergebnisse nach diesem Verfahren mit Versuchsergebnissen. Verbesserung der Aussagegenauigkeit durch Einführen von Wirkradien. Ableitung von Gleichungen zur Ermittlung der Wirkradien aus der Siebkorngröße und dem Kornvolumen.     

Ermittlung der Korngröße von Stahl mit dem Verfahren der Ultraschallrückstreuung

Grundlagen und mathematische Zusammenhänge des Ultraschallrückstreuverfahrens für die zerstörungsfreie Ermittlung der Korngröße von Stahlproben. An Stahlproben mit unterschiedlicher Gefügeausbildung aus verschiedenen Stählen unterschiedlicher Erzeugnisform Messung der Rückstreukurven bei Frequenzen von 5 bis 19 MHz. Ermittlung der Korngrößenwerte aus den Amplituden der Streuwellen und den Streukoeffizienten. Einfluß der Mehrfachstreuung der Schallimpulse auf den Verlauf der Rückstreukurven. Gegenüberstellung der mit dem Rückstreuverfahren und der metallographisch ermittelten Korngrößenwerte.     

Temperaturerhöhungen der Ziehholoberfläche beim Kaltziehen von Stabstahl mit großen Ziehgeschwindigkeiten

Einflußgrößen auf die Temperaturerhöhungen der reibenden Oberflächen von Stab und Ziehhol. Temperaturmessungen entlang der Wirkfuge mit Thermoelementen im Ziehwerkzeug. Meßeinrichtung und Abschätzung der Genauigkeit des gewählten Meßverfahrens. Ziehversuche mit Rundstäben aus den Stählen 16 MnCr 5 und X 12 CrMoS 17 bei Ziehgeschwindigkeiten bis 100 m/min. Einsatz von 23 unterschiedlichen Schmiermitteln. Einfluß von Ziehgeschwindigkeit, Werkzeuggeometrie, Versuchswerkstoff, Beschaffenheit der Staboberfläche vor dem Ziehen some der Schmiermitteleigenschaften auf die Temperaturverteilung entlang der Wirkfuge und die Temperaturerhöhungen am Ziehholaustritt.     

Zum Durchmessereinfluß auf die Eigenspannungen in öl- und wasserabgeschreckten Stahlzylindern

Berechnungen von Eigenspannungsverteilungen in vier Zylindern mit 10 bis 100 mm Dmr. aus dem Stahl Ck45 nach Abschrecken von Austenitisierungstemperatur in Öl und Wasser mit einem speziellen Finite-Element-Programm. Erklärung der Entstehung der Eigenspannungen anhand von Plotterbildauszügen. Vergleich und Bewertung der Rechenergebnisse mit experimentellen Ergebnissen im Schrifttum und neuen röntgenographischen Eigenspannungsmessungen.     

Das Verschleißverhalten von alitiertem Stahl bei Trockenreibung

Untersuchung einer alitierten Stiftprobe und einer Scheibe aus dem Stahl Ck 45 mit mittlerem Kohlenstoffgehalt als Verschleißprobenpaar bei Trockenreibung. Einfluß von Normalspannung, Gleitgeschwindigkeit und Verschleißweg auf den Verschleiß. Analyse der Verschleißflächen mit der Mikrosonde und dem Raster-Elektronenmikroskop (SEM) zur Klärung der Verschleißmechanismen. Maximaler Verschleißabrieb bei einer Verschleißgeschwindigkeit von 0,7 m/s aufgrund von Adhäsion und Furchenbildung. Verschleißversuch nach der Mikrosondenanalyse innerhalb der Legierungsschicht.     

Einfluß einiger B-Elemente auf das Ausscheidungsverhalten von α-Eisen-Zink-Mischkristallen

Ermittlung des Einflusses von Silicium, Germanium, Zinn und Kupfer auf Morphologie und Kinetik der feindispersen diskontinuierlichen Ausscheidung in α-Eisen-Zink-Legierungen mit licht- und elektronenmikroskopischen sowie Röntgenbeugungsverfahren. Berechnung der Aktivierungsenergie aus der Temperaturabhängigkeit der Wachstumsgeschwindigkeit und Grenzflächendiffusionskoeffizienten aus der Wachstumsgeschwindigkeit, dem Lamellenabstand und der Grenzschichtdicke.     

Einfluß einer Wärmebehandlung auf die physikalischen Eigenschaften sowie auf die Struktur und den Mineralbestand von Sinter

Wärmebehandlung von Sinter während des Sinterns und nach beendetem Sintervorgang. Untersuchung des jeweiligen Mineralbestandes vor und nach dem Glühen. Verschwinden der Glasphase, Auskristallisieren der Phasenbestandteile und Vermehrung von Calciumferriten und Calciumolivinen. Erhöhung der Sinterfestigkeit und Reduzierbarkeit mit zunehmender Dauer der Wärmebehandlung.     

Untersuchungen zur Ausscheidungs- und Rekristallisationskinetik an Warmund Kaltbandproben aus mikrolegiertem Tiefziehstahl

Härtemessungen und elektronenmikroskopische Durchstrahlungsaufnahmen an nach dem Lösungsglühen kaltgewalzten und rekristallisierend geglühten Proben sowie unverformter Warmbandproben aus mit Niob oder Vanadin mikrolegierten Tiefziehstählen. Beschreibung der bei der Glühung in Abhängigkeit von Temperatur und Dauer ablaufenden Vorgänge. Ermittlung der Aktivierungsenergie der Rekristallisation und Ausscheidung und Vergleich mit dem Schrifttum.     

Laboratoriumsuntersuchung der Verschlackungsbeständigkeit feuerfester Stoffe gegenüber eisenoxidhaltigen Stahlwerksschlacken bei 1600 °C

Laboratoriumsmäβige Untersuchung der Verschlackungsbeständigkeit von gesondert hergestellten Prüfkörpern aus Magnesium-, Zirkon- und Aluminiumoxid sowie von Prüfkörpern aus betrieblich hergestellten Magnesit-, Magnesit-Chrom-, Chrom-Magnesit- und Pfannensteinen in einer neuentwickelten Versuchsapparatur mit Platintiegel bei 1600 °C und einer Schlacke mit 0,5% FeO, 28,8% Fe₂O₃,19,8% SiO₂, 2,1% Al₂O₃, 40,3 % CaO und 8,2% MgO. Verschlackung basischer Prüfkörper nach schneller Tränkung durch Steinzerfall und chemische Abtragung. Beziehung zwischen Tränkung und Zerfalldauer der Prüfkörper und ihren Eigenschaften. Verschlackung teergetränkter Magnesitsteine. Vergleich der Versuchsergebnisse aus dem Laboratorium mit denen aus halbtechnischen Versuchen in einem Trommelofen.     

Gefügeaufbau von Karbonyleisenpulver

Modellvorstellung für die Bildung der Pulverteilchen. Bestimmung von Kristallitgröße und Gitterverzerrungen eines Karbonyleisenpulvers aus der Röntgenlinienbreite. Änderung dieser Werte durch eine Glühbehandlung. Nachweis von Fe₃C und Fe₄N. Elektronenmikroskopische Gefügeuntersuchung mit Lackabdrücken. Messung der Mikrohärte.     

Bewertung der Ergebnisse von Großzugversuchen mit verschiedenen Versagenskonzepten

Anhand der Ergebnisse von Zugversuchen an mittengekerbten Großproben wurde das Konzept der plastischen Grenzlast, das Konzept von Burdekin-Dawes, die J-Design-Kurve nach Turner, das Konzept von Shih und Kumar, der Two-Criteria-Approach und das FAD nach Pellini überprüft und die Grenzen für die Anwendung aufgezeigt. Mit der plastischen Grenzlast können die Höchstlasten der Großproben abgeschätzt werden, wenn keine Niederspannungsbrüche auftreten. Entsprechend dem Pellini-Konzept wurden oberhalb NDT keine Niederspannungsbrüche beobachtet, wenn jeweils die NDT-Temperatur des Werkstoffbereichs als Bezugsgröße gewählt wurde, in den der Fehler eingebracht war. Mit dem Näherungsverfahren von Shih und Kumar ist bei voll duktilem Bruchverhalten eine Abschätzung der Höchstlastn der Großproben möglich, es ergaben sich aber nicht in jedem Fall konservative Vorhersagen. Mit den anderen untersuchten Konzepten ist eine Abschätzung der kritischen Spannungen und Fehlergrößen möglich, wenn die Werte für den Beginn einer stabilen oder instabilen Rißverlängerung aus dem Bruchmechanikversuch zugrunde gelegt werden.