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.     

Untersuchung über die Beeinflussung der Kühldauer von Walzgut auf Kühlbetten durch Maßnahmen bei der natürlichen Hallenlüftung

Physikalische Vorgänge bei der Abkühlung von Walzerzeugnissen auf Kühlbetten. Theoretische Überlegungen zur Verbesserung der Kühlwirkung. Einfluß des konvektiven Wärmeübergangs. Versuche zur Bestimmung der Einflußgrößen auf den Luftdurchsatz und die Ablufttemperatur. Vergleich der Versuchsergebnisse mit den theoretischen Überlegungen. Einfluß der Hallenlüftung auf den Abkühlvorgang.     

Gefüge und mechanische Eigenschaften eines ferritisch-austenitischen Stahles mit rd. 25% Chrom und 4% Nickel

An Stahl X 20 CrNiSi 25 4 mit 0,19% C, 1,17% Si, 0,90% Mn, 0,027% P, 0,008% S, 25,9% Cr, 0,19% Mo und 4,02% Ni mit Zugproben, DVM-Kerbschlagbiegeproben, Gefügebildern und mit der Härteprüfung Untersuchung des Einflusses der Abschrecktemperatur, Haltedauer bei der Abschrecktemperatur und Abkühlungsgeschwindigkeit, der Anlaßtemperatur und Anlaßdauer und des Kaltverformungsgrades auf die mechanischen Eigenschaften des Stahles bei Raumtemperatur.     

Untersuchungen zur Wärmeübertragung bei der Spritzwasserkühlung von Stahlplatten

Mittels eines instationären Untersuchungsverfahrens wurde der Wärmeaustauschvorgang bei der Wasserabspritzung in einem sich auf die Kühlstrecke einer Warmwalzanlage beziehenden Bereich untersucht. Es wurde der Einfluß von Wasserbeaufschlagungsdichte, Oberflächenstoßdruck, Wasserschicht und Material auf den Wärmetransport überprüft. Die gesamte Oberflächenwärmestromdichte wurde als passende Größe zur Beschreibung der Wärmeübertragung bei der Wasserabkühlung besonders im Bereich der instabilen Filmverdampfung ausgewählt. Quantitativ wurde diese Größe unter verschiedenen Abkühlbedingungen ermittelt. Nach Forderung der Kühlungssimulationsaufgabe wurde die ?Stepwise Regression Procedure“ verwendet, um die Form und die entsprechenden Parameter der Regressionsformeln festzustellen. Die Ergebnisse für X 5 CrNi 18 8 wurden dargestellt. Solche mathematische Darstellungen können Wärmerandbedingungen in den Bereichen der stabilen und instabilen Filmverdampfung sowie der Blasenverdampfung kontinuierlich erfassen. Die Ergebnisse enthalten die wichtigsten Einflußfaktoren, wie einerseits Oberflächentemperatur (150–850°C) und andererseits Wasserbeaufschlagungsdichte (300–1500 l/(m² · min)). Diese Methode eignet sich als Grundlage zur Ermittlung der Wärmerandbedingungen unter den verschiedenen simulierten Kühlungsbedingungen und stellt somit den Ansatz eines zuverlässigen Modells zur Simulation und Optimierung des Warmwalzprozesses bzw. des Wärmebehandlungsprozesses und schließlich auch der ganzen Anlage dar.     

Darstellung des Entstehens von Eigenspannungen in Werkstücken aus Stahl in ihren Umwandlungsschaubildern

Rundproben mit 10 bis 100 mm Dmr. aus zehn unlegierten und legierten Stählen unterschiedlichen Umwandlungsverhaltens werden von Härtungstemperatur in Wasser oder Öl abgeschreckt. Mit Hilfe von Abkühlungskurven, Zeit-Temperatur-Umwandlung-Schaubildern für kontinuierliche Abkühlung und mit Ausbohr- und Abdrehversuchen wird das Entstehen und die Verteilung der Eigenspannungen in diesen Proben festgestellt. Einfluß des Probendurchmessers, des Kühlmittels und der Warmstreckgrenze auf die Wärmespannungen. Zusammenhang zwischen Wärmespannungen und Umwandlungsspannungen in gehärteten Stählen.     

Einfluß des Glühens unter Spannung auf die Eigenschaften von Kaltband

Einfluß einer Zugspannung sowie der Abkühlgeschwindigkeit beim Kurzzeitglühen von beruhigten und unberuhigten Stählen auf die mechanischen Eigenschaften des Bandes, insbesondere auf die obere Streckgrenze.     

Die Primärkorngröβe bei der Erstarrung von Eisen

An Reineisen mit 0,0015 bis 0,004% C, 0,002% Si, ≤ 0,001 bis 0,01% Mn, ≤ 0,001 bis 0,009% P, ≤ 0,001 bis 0,016% S und 0,002 bis 0,01% 0 sowie Stahl mit 0,043% C, 0,40% Mn, 0,014% P, 0,018% S und 0,057% 0 mit dem Hochtemperaturmikroskop, mit Gefügebeurteilungen sowie mit statistischen Auswerteverfahren, Untersuchung des Einflusses der Abkühlgeschwindigkeit auf die Vorgänge bei der Erstarrung von Reineisen und Stahl. Zusammenhang zwischen der Schmelzunterkühlung, der Dauer bis zur Erstarrung, der Abkühlgeschwindigkeit, der Rekristallisation, der Reinheit des Einsatzwerkstoffes, der Art und Anzahl der Keimbildung sowie der Primärkorngröβe. Folgerungen für die Vorgänge bei der Blockerstarrung.     

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.     

Rechnerische Untersuchung des Einflusses von chemischer Zusammensetzung und Wärmebehandlung auf die Zeitstandfestigkeit warmfester ferritischer Stähle

Mehrfache lineare Regressionsrechnung zur Beschreibung der 10000-h-, 30000-h- und 100 000-h-Zeitstandfestigkeit warmfester ferritischer Stähle bei 500 und 550 °C in Abhängigkeit von den Gehalten an Kohlenstoff, Chrom, Molybdän und Vanadin, von der Austenitisierungs- und der Anlaßtemperatur sowie von der Erzeugnisart. Vergleich der für verschiedene Stahlsorten errechneten Werte der Zeitstandfestigkeit mit gemessenen Werten.     

Erwärmung von Brammen und Knüppeln ohne Randentkohlung durch Kohlenstoffrestauration

Die Erwärmung von kohlenstoffreichem Stahl in oxidierenden Atmosphären führt zur Randentkohlung. Anhand eines vereinfachten mathematischen Modells wird nachgewiesen, daß die Randentkohlung unmittelbar im Anschluß an die Erwärmung wieder rückgängig gemacht werden kann. Das Wärmgut wird hierzu nach Erreichen der Ziehtemperatur in einer kohlenstoffabgebenden Atmosphäre wieder aufgekohlt. Das Verfahren wird als Kohlenstoffrestauration bezeichnet. Für die Guterwärmung kann ein weitgehend konventionell aufgebauter Wärmofen verwendet werden. Die Kohlenstoffrestauration findet in einem zweiten Ofen statt, dessen Atmosphäre durch Teilverbrennung geeigneter Brennstoffe erzeugt wird. Eine Wärmeübertragung an das Gut ist in diesem Ofen nicht vorgesehen. Die Brennstoffe müssen so zusammengesetzt sein, daß bei ihrer Teilverbrennung erstens eine ausreichende thermische Enthalpie freigesetzt wird, mit der die Atmosphäre auf die Wärmguttemperatur erwärmt und Wärmeverluste ausgeglichen werden können und daß zweitens das teilverbrannte Gas noch aufkohlend gegenüber dem randentkohlten Stahl wirkt. Es wird gezeigt, daß Brennstoffe mit einem Atomverhältnis von Wasserstoff zu Kohlenstoff von H/C < 2 beide Bedingungen im allgemeinen gleichzeitig erfüllen. Wärmofen und der Ofen zur Kohlenstoffrestauration sind energetisch gekoppelt, indem das verbrauchte noch brennfähige Aufkohlungsgas im Wärmofen als Brennstoff eingesetzt wird. Die Kohlenstoffrestauration erfordert deshalb einen geringeren Energieaufwand als bisher übliche Verfahren zur Wiederaufkohlung von Stahl. Der Zeitbedarf für die Kohlenstoffrestauration ist aufgrund der hohen Prozeßtemperatur der Wärmzeit des Gutes ähnlich.     

Platten-Modellversuche zur Erklärung des Entstehens von Eigenspannungen beim Schweißen

Ermittlung von Temperaturverteilung, Abkühlungsverlauf, Gefüge, Härte und Eigenspannungen bei mittig erwärmten Stahlplatten aus St 37-3 und StE 70. Einfluß des Umwandlungsverhaltens auf die Eigenspannungen. Deutung der Eigenspannungsentstehung beim Zusammenwirken von Wärme- und Umwandlungsspannungen.     

Einfluß verschiedener Dehnungszustände auf das Umwandlungsverhalten eines Stahls

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde das Umwandlungsverhalten des Stahles 100 Cr 6 in Abhängigkeit vom Dehnungszustand für zwei Probengeometrien und verschiedene Abkühlgeschwindigkeiten verfolgt. Durch Anlegen einer Zugkraft im Bereich der Warmumformung wurde in den Proben ein Dehnungszustand erzeugt, der von der Probengeometrie (mit und ohne Kerbe) und von der Belastung abhängt. Um eine von äußeren Spannungen unbeeinflußte Gefügeumwandlung zu erzielen, war eine Entlastung der Proben nach der Warmumformung bei 800°C erforderlich. Die Bestimmung der Umwandlungstemperaturen erfolgte gleichzeitig mit den Methoden der Dilatometrie und der Differential-Thermoanalyse. Aus den Versuchsergebnissen konnte gezeigt werden, daß im Vergleich zum unverformten Zustand der Beginn und das Ende der perlitischen Umwandlung durch die Warmumformung des Stahls zu höheren Temperaturen und zu kürzeren Zeiten verschoben werden. Dabei waren abhängig von Probengeometrie oder Dehnungsverteilung unterschiedlich große Verschiebungen festzustellen.     

Untersuchung des Wärmeübergangs an einer simulierten Sekundärkühlzone beim Stranggießverfahren

Wärmeübergang beim Aufspritzen von Wasser auf heiße Flächen. Versuche zur Wasserverteilung und zum Wärmeübergang bei Verwendung von Flachstrahl- und Vollkegeldüsen. Beschreibung des Einflusses der Wasserbeaufschlagungsdichte und der Wasseraustrittsgeschwindigkeit auf den Wärmeübergang mit Gleichungen. Übertragung der Ergebnisse auf das Stranggießverfahren.     

Die Entstehung von Mikrorissen in metallischen Werkstoffen unter Wechselbeanspruchung

Vorstellungen über den Mechanismus des Dauerbruches und Darstellung der verschiedenen Beanspruchungsbereiche in Verbindung mit Wähler-, Schadens- und. Verformungsgrenzlinie in einem erweiterten Wöhler-Schaubild. Gefügeänderungen von kubisch raum- und flächenzentrierten sowie hexagonalen Werkstoffen in Abhängigkeit von Spannungsausschlag und Lastspielzahl. Einfluß von Korngrenzen und der Kristallorientierung, des umgebenden Mediums, der Kaltverformung sowie von hohen und tiefen Temperaturen auf die Gefügeänderungen und Rißbildung unter wechselnden Beanspruchungen. Vorstellungen und Fragen zur Bildung von Rißkeimen.     

Die physikalischen Grundlagen der Siedekühlung und ihre Anwendung beim Bau einer Kühlvorrichtung für Werkstoffprüfmaschinen

Physikalische Vorgänge beim Wärmeaustausch zwischen einem festen Körper und einer Kühlflüssigkeit bei der Siedekühlung. Behinderung des Wärmeaustausches bei Entstehung eines Dampffilmes auf der Grenzfläche. Abhängigkeit der Dampffilmbildung von der Oberflächenbeschaffenheit des Körpers und Einfluß schlecht wärmeleitender Deckschichten. Wärmeflußmessungen bei Deckschichten unterschiedlicher Art. Kühlvorrichtung zur stufenlosen Einstellung von Temperaturen zwischen 77 und 320 K für Werkstoffuntersuchungen in Zug und Biegeversuchen.     

Gefügebesonderheiten des artgleichen Schweißgutes des hochwarmfesten Werkstoffes X 20 Cr MoV 121

Einfluß der Wärmeführung (Zwischenabkühltemperatur, Anlaßbehandlung) nach dem Schweißen auf den Gefügezustand des X 20 CrMoV 121-artgleichen Schweißgutes. Lichtmikroskopische Untersuchung von (δ-Ferrit und in Martensit umgewandeltem Restaustenit nach einmaligem Anlassen des Schweißgutes sowie nach einer anschließenden Langzeitauslagerung (bei 550°C) bzw. einer zweiten Anlaßbehandlung (bei 760°C).     

Experimentelle und theoretische Untersuchung der Erstarrung einer Eisen-Kohlenstoff-Legierung mit 0,6 % C

Aufnahme von Abkühlungskurven bei der Erstarrung von 1-t-Brammen aus Eisen mit 0,6% C. Ermittlung der Geschwindigkeit des Vorrückens der heterogenen Zone. Lösung der für die Wärmeleitung geltenden Differentialgleichung und Vergleich zwischen experimentell und theoretisch bestimmtem Erstarrungsverhalten. Ermittlung der Temperaturleitfähigkeit für flüssiges Eisen. Einfluß der Oberflächentemperatur auf die Erstarrungsgeschwindigkeit.     

Untersuchungen zum zeitlichen Verlauf der Erstarrung in der Randzone erstarrenden Eisens

Experimentelle Bestimmung der Dicke der erstarrenden Schicht in der Randzone erstarrender 10-kg-Stahlblöcke. Messung der Temperaturprofile in Block und Kokille. Ermittlung der Wärmestromdichten an Block- und Kokillenoberfläche sowie des Koeffizienten für den Wärmeübergang zwischen Block und Kokille. Rechnerische Überprüfung der Erstarrungsgeschwindigkeit mit einer um ein Glied für den endlichen Wärmeübergang zwischen Block und Kokille erweiterten Neumannschen Lösung. Einfluß von Oberflächenbeschaffenheit, Anfangstemperatur und Wanddicke der Kokille sowie der Gießtemperatur auf Wärmeübergang und Erstarrungsgeschwindigkeit.     

Metallkundliche Untersuchungen an einem mikrolegierten Baustahl

Beschreibung der mikrolegierten Baustähle anhand der Zustandsschaubilder. Erörterung der Möglichkeiten der thermischen und mechanischen Behandlungen, der dabei auftretenden Gefüge und der Ausscheidungskinetik. Untersuchungen über den Einfluß von Homogenisierungstemperatur, Abkühlungs- und Anlaßbedingungen sowie thermomechanischer Behandlungen auf die mechanischen Eigenschaften und das Gefüge eines titanlegierten Baustahles.     

Gesamtstrahlungspyrometer mit kompensierter Zeitkonstante

Untersuchung der Basisgleichung für ein Gesamtstrahlungspyrometer unter Berücksichtigung der Internationalen Praktischen Temperaturskalen (IPTS) von 1968 und 1948. Ableitung von Beziehungen für die Mindestleistung und Vergleich der Empfindlichkeit eines Metall- und Halbleiterpyrometers für Abkühlung durch Wärmeleitung oder Wärmestrahlung. Beschreibung eines Verfahrens zur Verminderung der Wärmeträgheit eines Pyrometers und Entwurf eines Platingesamtstrahlungspyrometers.