Metallkundliche Untersuchungen an pulvermetallurgisch hergestellten Eisen-Chrom-Kupfer-Legierungen

An pulvermetallurgisch hergestellten Eisen-Chrom- und Eisen-Chrom-Kupfer-Legierungen mit 2 bis 18% Cr und gegebenenfalls zusätzlich 2 und 4% Cu Untersuchung der Vorgänge beim Sintern bei 1300°C in Wasserstoff gas und besonders der Diffusionsvorgänge. Ermittlung der Umwandlungsvorgänge und LöslicKkeitsverhältnisse im System Eisen–Chrom–Kupfer durch Dilatometrie, Differentialthermoanalyse und Röntgenographie. Korrosionsuntersuchungen in Salpetersäure und Magnesiumchloridlösung.     

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.     

Untersuchungen und Analyse von Betriebsbeanspruchungen an Konverterantrieben

Untersuchung von Grundmomenten, Gesamtmomenten und dynamischen Momenten über drei Verschleißfutterreisen eines 120-t-Sauerstoffaufblaskonverters. Ermittlung des Verschleißeinflusses auf die Schwerpunktlage und die Momente. Beschreibung des Systemverhaltens des Antriebs durch ein- und zweiparametrige statistische Auswertungen und Einzelanalysen. Lebensdauerabschätzung für die Hauptwelle als Beispiel für die Auslegung von Teilen des Antriebs. Ersatz des Gesamtsystems durch ein vereinfachtes Zweimassensystem zur Abschätzung von Gesamtmomenten. Hinweise zur Auslegung von Konverterantriebssystemen.     

Mikroanalytische Untersuchungen an gebrannten und reduzierten Eisenerzpellets

Einsatz der Mikrosonde bei der Untersuchung der Ursachen des Schwellens von Eisenerzpellets während der Reduktion. Beschreibung des Analysenverfahrens sowie der Analysenbedingungen. Nachweis einer Zwischenphase als Folge der Reaktion zwischen Eisenoxid- und Gangartphase.     

Untersuchungen an einem langzeitbeanspruchten 13 CrMo 44-Rohr

Beurteilung des Werkstoffzustandes eines vor 40 Jahren erschmolzenen warmfesten, niedriglegierten CrMo-Stahles nach einer Betriebsdauer von rd. 27 Jahren. Untersuchung der chemischen Zusammensetzung sowie der mechanischen Eigenschaften bei kurz- und langzeitiger Beanspruchung. Prüfung des Ausscheidungszustandes. Ermittlung der Restlebensdauer nach verschiedenen Extrapolationsverfahren.     

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.     

Untersuchungen zum Ausscheidungsverhalten von Eisen-Chrom-Legierungen mit niedrigen Gehalten an interstitiellen Verunreinigungen

Untersuchung des Ausscheidungsverhaltens von Eisen-Chrom-Legierungen mit 17 und 25% Cr und niedrigen Gehalten an Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff. Messung der Koerzitivfeldstärke und Härte nach isothermischem Anlassen im Temperaturbereich zwischen 200 und 800 °C. Vergleich der Ergebnisse mit licht- und elektronenmikroskopischen Gefügeaufnahmen, Beugungsaufnahmen und Schrifttumsangaben. Ermittlung der Ausscheidungskinetik durch Anwendung der Theorie der Koerzitivfeldstärke auf die ausgeschiedenen Teilchen.     

Fraktographische Untersuchungen an Dauerbruchflächen von Baustählen

Fraktographische Untersuchung der bei ein- und mehrstufiger Schwingungsbeanspruchung erhaltenen Dauerbruchflächen gekerbter Flachproben (α_k = 2,7) der Baustähle St 37-3 und St 52-3. Entstehnungsmechanismen der Bruchlinien, Grübchen sowie Längs- und Querspalten auf 90°- und 45°-Bruchflächen. Nachweis von Perlitgebieten auf Dauerbruchflächen und Rißausbreitungsmechanismus durch das Perlitgefüge.     

Untersuchungen an stahlfaserverstärkten Werkstoffen mit metallischer und nichtmetallischer Matrix

Vergleich der errechneten Festigkeitseigenschaften mit gemessenen Werten von stahlfaserverstärkten Werkstoffen mit metallischer und oxidischer Matrix. Bedeutung der Haftfestigkeit unter Einbeziehung der Faserabmessungen. Beschreibung der grundsätzlichen Herstellungsmöglichkeiten faserverstärkter Werkstoffe; für die vorliegenden Untersuchungen gewählte Herstellungsbedingungen. Bedeutung verschiedener technologischer Eigenschaften für die Bewertung faserverstärkter Werkstoffe.     

Werkstoffkundliche Untersuchungen an zwei fränkischen Schwertern aus dem 9. Jahrhundert

Chemische und metallkundliche Untersuchungen an einem Langsax und einem damaszierten Schwert fränkischen Ursprungs. Aussagen über den Aufbau und die Damastmusterung der Klingen. Ermittlung der Phosphorgehalte der verschiedenen Gefügebereiche mit der Elektronenstrahl-Mikrosonde und Betrachtungen zur Frage der Löslichkeit von Kohlenstoff in phosphorreichem Ferrit.     

Neue Untersuchungen beim Ringwalzen

Überblick über die Veröffentlichungen auf dem Gebiet des Ringwalzens. Versuchsergebnisse beim Ringwalzen über die Druckverteilung im Walzspalt. Modell für die Abschätzung von Walzkraft und Drehmoment.     

Untersuchungen im System Kalkoxid-Vanadiumpentoxid

Das System CaO-V₂O₅ ist in dieser Arbeit mit Hilfe verschiedener Methoden (Abschreckmethode, isotherme Sättigungsversuche, chemische und thermische Analysen sowie mikroskopische und röntgenographische Analysen) untersucht worden. In diesem Zweistoffsystem treten fünf nonvariante Gleichgewichte bei 615, 755, 995, 1 340 und 1 365 °C auf. Es existieren die Verbindungen CaO·V₂O₅, 2 CaO·V₂O₅, 3 CaO·V₂O₅ und 4 CaO·V₂O₅. Bis auf C₄V schmelzen alle Verbindungen kongruent und zwar bei 775, 1015 bzw. 1 405 °C. C₄V zerfällt inkongruent bei 1 365 °C. In dem heterogenen Gebiet zwischen C₄V und CaO existiert keine weitere Verbindung mit höherem Kalkgehalt als dem von 4 CaO·V₂O₅.     

Untersuchungen zum Kristallisationsverhalten von Schlacken

Chemische und physikalische Vorgänge beim Abkühlen von Schlacken unterschiedlicher Viskosität. Berechnung des zeitlichen Abkühlungsverlaufes in einer Schlackenschicht. Simulierung der erhaltenen Kurven in Laboratoriumsversuchen. Allgemeingültige Aussagen über die Abhängigkeit des glasigen oder kristallinen Anteils in Schlacken von deren Zähigkeit und Schichtdicke.     

Untersuchungen an einem Zwanzigwalzen-Feinbandwalzwerk über die Möglichkeiten zur Beeinflussung der auslaufenden Banddicke

Untersuchungen an einem Zwanzigwalzengerüst über den Einfluß von Versuchswerkstoff, Bandbreite, Arbeitswalzendurchmesser, Arbeitswalzenwerkstoff, Schmiermittel, Walzgeschwindigkeit, Rückzugspannung und Vorzugspannung auf die auslaufende Banddicke. Nomogramme für die Auswahl der Bandzugspannungen bei der Erstellung von Stichplänen.     

Untersuchungen an Reduktionsschichten von Eisenoxyd mit Hilfe der Oberflächenbeugung von Elektronen und der Lichtmikroskopie

Untersuchungen an Reduktionsschichten von gasreduzierten Sinterkörpern aus synthetischem Hämatit. Identifizierung der einzelnen Reduktionsphasen durch die Elektronenbeugung nach der Reflexionsmethode. Ausdehnung der schichtenförmig angeordneten Reduktionsprodukte Eisen, Wüstit und Magnetit in Abhängigkeit der Zeit, Temperatur, Gasart und Gasströmungsgeschwindigkeit. Rückschlüsse auf den Reduktionsmechanismus.     

Experimentelle Untersuchungen der Strömungen,Turbulenz und Teilraumausbildung an Kaltmodellen gasgerührter Mischreaktoren

Im Rahmen dieser Arbeit wurden theoretische und experimentelle Untersuchungen an Wasser- und Quecksilbermodellen bodengeblasener Reaktoren durchgeführt, um ein mathematisches Modell zur Beschreibung der Durchmischungsvorgänge weiterzuentwickeln. Dieses mathematische Modell beruht auf der Einteilung des Gesamtsystems in Subsysteme, die als ideale Mischer miteinander im Stoffaustausch stehen. Die Strömungsverhältnisse sowie ungefähre Anzahl, Lage und Größe der Teilräume wurden unter Variation der Gasvolumenströme, der Gefäßdurchmesser und der Füllstandshöhen zunächst mit Hilfe des Lichtschnittverfahrens erfaßt. Lichtschnittuntersuchungen mit Fluoreszen als Tracer dienten zur Beobachtung des Mischverhaltens der Einzelteilräume sowie zur Bestimmung der Gesamtmischzeiten. Mit einem Laser-Doppler-Anemometer wurden sowohl die großräumigen als auch die lokalen Strömungs- und Turbulenzprofile ermittelt. Aus den so erhaltenen Daten wurden die genaue Lage und die Größe der Teilräume sowie die Stoffaustauschströme zwischen diesen bestimmt. Weiterhin wurden Konzentrationsmessungen an Quecksilbermodellen durchgeführt. Der Vergleich dieser Messungen mit den an Wassermodellen erhaltenen Strömungs- und Turbulenzprofilen führte zu einer Einteilung in fünf Teilsysteme, mit der bei Anwendung des mathematischen Modells gute Übereinstimmung zu gemessenen Werten erzielt werden konnte.     

Elektronenbeugungs- und elektronenmikroskopische Untersuchungen an natürlichen und synthetischen Eisen(III)-oxyden verschiedener Herkunft

Elektronenbeugungsuntersuchungen an drei synthetischen Eisen(III)-oxyd-Proben und vier natürlichen Hämatit-Erzen. Elektronenmikroskopie der gleichen Proben. Vergleich der Ergebnisse beider Untersuchungsverfahren. Erklärung der verschiedenen Beugungsschaubilder durch unterschiedliche Morphologie.     

Metallkundliche Untersuchungen am Grundwerkstoff und an Schweißverbindungen des 9%-Chromstahles X 10 CrMoVNb 9 1

Umfangreiche Untersuchungen zur Ausweitung des Einsatzbereiches warmfester ferritischer Stähle mit 9 bis 12 % Cr auf 600 °C führten zur Entwicklung des Stahles X 10 CrMoVNb 9 1 (P 9 1 bzw. T 9 1 nach ASTM-A 335). Wegen der hohen Einsatztemperaturen treten unter Zeitstandbeanspruchung Gefügeänderungen auf, die am Grundwerkstoff und an Schweißverbindungen metallkundlich untersucht wurden. Im üblichen Lieferzustand weist der Stahl T 9 1 ein Gefüge aus angelassenem Martensit mit Ausscheidungen von Chromcarbiden M₂₃C₆ auf den Grenzen der Martensitlatten und feinen, sowohl kohärenten wie inkohärenten Niob-Vanadin-Carbonitriden vom Typ MX im Korn auf. Unter Zeitstandbeanspruchung scheidet sich weiteres M₂₃C₆ und MX sowie zusätzlich die Laves-Phase aus. Die kohärenten MX-Ausscheidungen beginnen zu überaltern. Erholung und Rekristallisation werden beschleunigt. Das Zeitstandverhalten dürfte im wesentlichen durch die MX-Ausscheidungen bestimmt werden, wobei das Mengenverhältnis der Elemente Vanadin, Niob, Kohlenstoff und Stickstoff von erheblicher Bedeutung sein sollte. In Schweißverbindungen bildet sich die Zeitstandschädigung in der Regel in der WEZ nahe der Grenzlinie zum unbeeinflußten Grundwerkstoff aus. In diesem Bereich führt die kurzzeitige Erwärmung auf Temperaturen wenig über A₁ zur Bildung eines kohlenstoffarmen Austenits, da praktisch noch keine Carbide in Lösung gehen. Nach der Abkühlung liegt dann ein sehr weicher Martensit vor, der zudem beim üblichen Anlassen auf Temperaturen um 750 °C praktisch vollständig rekristallisiert.     

Untersuchungen zur hydromechanischen Beanspruchung bei Tropfenschlag

Tropfenschlagversuche an Blei-, Kupfer- und Eisenproben. Deutung der Versuchsergebnisse. Vergleich von Tropfenschlag und Kavitation. Parallelen der Vorgänge beim Tropfenschlag und bei der Explosionsplattierung.     

Elektrodenkinetische Untersuchungen zum Siliciumdurchtritt an der Phasengrenze zwischen einer kieselsäurehaltigen Oxidschmelze und einer siliciumhaltigen Metallschmelze

Bedeutung elektrochemischer Untersuchungen von Reaktionen zwischen flüssigen Metallen und Schlacken. Aufbau einer galvanischen Kette, deren Bruttoreaktion der Bildung von SiO₂ entspricht. Anwendung der galvanostatischen Impulsmethode zur Ermittlung der Abhängigkeit der Stromdichte von der Durchtrittsüberspannung und der Austauschstromdichte beim Siliciumdurchtritt an der Phasengrenze Metallschmelze/Oxidschmelze. Ergänzende Messungen der EMK und der Stromausbeuten in bezug auf elektrolytisch entwickelten Sauerstoff.