Modelluntersuchungen zum Zusammenhang zwischen Aufblasbedingungen und Spritzvolumen beim Sauerstoffblasverfahren

Die Untersuchung des Zerteilungsvorganges von Flüssigkeiten durch einen auftreffenden Gasstrahl für Modellsysteme des Sauerstoffaufblasverfahrens hat gezeigt, daß die Instabilität der Vertiefung als entscheidende Größe für das pro Zeiteinheit verspritzte Flüssigkeitsvolumen anzusehen ist. Durch Einsatz moderner digitaler Auswertemethoden zur Ermittlung der Vertiefungsabmessungen, auch als Funktion der Zeit, konnten Beziehungen zwischen den Aufblasbedingungen, dem Vertiefungsvolumen, der Änderungsgeschwindigkeit des Vertiefungsvolumens und der verspritzten Flüssigkeitsmenge abgeleitet werden. Auf Basis dieser Beziehungen wurde die Eindringtiefe des Gasstrahls in die Flüssigkeit als bestimmende Größe für das als Tropfen verspritzte Flüssigkeitsvolumen ermittelt. Das anhand der Modellsysteme ermittelte Spritzvolumen stimmt größenordnungsmäßig mit den für Betriebskonverter bekannten Werten überein. Die Ergebnisse machen auch verständlicher, warum in der Praxis Maßnahmen zur Steigerung der Durchmischungsintensität des Konverterbades zusätzlich zum Aufblasen von oben angewendet werden.     

Untersuchungen zum Zusammenhang zwischen Dämpfungsverhalten und Dauerfestigkeit schwingend beanspruchter Stahlproben

Ausgehend von der Hysteresisarbeit je Lastwechsel, wird ein quadratischer Zusammenhang zwischen Leistungsaufnahme und Wechselkraft im Bereich unterhalb der Dauerfestigkeit abgeleitet. Weiterhin besteht einelineare Beziehung zwischen Hysteresisarbeit und elastischer Federenergie. Beanspruchungsamplituden oberhalb der Dauerfestigkeit führen dagegen zu meßbaren irreversiblen Werkstoffveränderungen und zum Verlassen dieser Zusammenhänge.     

Zusammenhang zwischen dem Oxidationsgrad der Eisenoxide und den Verteilungswerten des Schwefels beim Gleichgewicht zwischen Eisenschmelzen und MgO-gesättigten Stahlwerksschlacken

Die Oxidationsgrade der Eisenoxide in MgO-gesättigten Stahlwerksschlacken beim Gleichgewicht mit flüssigem Eisen wurden durch Auswertung zahlreicher im Schrifttum mitgeteilter Versuchsergebnisse bestimmt und ihre Abhängigkeit von der Schlak-kenzusammensetzung dargestellt. Desgleichen wurde das Entschwefelungsvermögen MgO-gesättigter Stahlwerksschlacken anhand der Gleichgewichtsverteilungswerte beschrieben. Es wird festgestellt, daß optimale Ergebnisse nur bei gleichzeitiger Kalksättigung zu erzielen sind. Ein Zusammenhang zwischen der Schwefelverteilung und dem dreiwertigen Eisengehalt der Schlacke konnte aufgezeigt und durch Bildung von auf dem dreiwertigen Eisenoxid basierenden Oxisulfiden gedeutet werden.     

Versuchsmethodik für Laboruntersuchungen zum Zusammenhang zwischen Herstellungsbedingungen,Gefüge und Werkstoffeigenschaften

Wegen ihrer großen Bedeutung unter den heutigen Herstellungsverfahren wurden thermomechanische Behandlungen durch Warmflachstauchversuche mit dem Warmumformsimulator (Wumsi) des Max-Planck-Instituts für Eisenforschung durchgeführt. Die gegenüber anderen Simulationsverfahren vergleichsweise großen Wumsi-Proben erlaubten erstmalig mit aus ihnen entnommenen 1/2 CT-Proben auch die Durchführung von Bruchmechanikversuchen an im Labor thermomechanisch behandeltem Stahl. Hierbei wurden die Meßwerte mit einem Laborrechnersystem für die spätere Auswertung gespeichert. Die beschriebene Versuchsmethodik wird exemplarisch mit Versuchsergebnissen an dem Vergütungsstahl 50 CrMo 4 illustriert. Neben einer thermomechanischen Behandlung mit vier simulierten Walzstichen wurde eine konventionelle Vergleichsvariante erzeugt; die Proben wurden bei verschiedenen Temperaturen angelassen. Sowohl bei den Ergebnissen der Zug- und Kerbschlagbiegeversuche, als auch bei den bruchmechanischen Kennwerten Rißzähigkeit K_Ic und J_R-Rißwiderstandskurven zeigte sich die Verbesserung der Werkstoffeigenschaften durch die thermomechanische Behandlung gegenüber denen nach der konventionellen Behandlung.     

Zusammenhang zwischen Wasserstoffaufnahme und Porigkeit von Eisen

Berechnung der Wasserstoffaufnahme durch Eisen. Aufbau von Beladungs- und Entgasungsgerät. Ermittlung des Porenvolumens. Versuche an Sintereisen und an kalt verformtem weichem Stahl mit 0,058, 0,011 und 0,004% C. Einfluß der Methanbildung. Errechnung des Wasserstoffdrucks in den Poren.     

Hydrodynamische Modelluntersuchungen zum bodenblasenden Konverter

Bisherige Erkenntnisse. Modellähnlichkeit und Dimensionierung des Konverters. Versuchsanlage. Versuchsdurchführung am System Wasser/Luft. Umlaufgeschwindigkeit und Wellenhöhe in Abhängigkeit von Füllhöhe, Gasstrom, Düsenzahl, Düsenanordnung, Düsenquerschnitt, Düsenorientierung. Empfehlungen für optimale Blasbedingungen.     

Zusammenhang zwischen Zeitstandfestigkeit und Gefüge des Stahles 14 MoV 63

Quantitative Gefügeanalyse an acht Schmelzen des Stahles 14 MoV 63 im Ausgangszustand und nach Zeitstandbeanspruchung unterschiedlicher Dauer. Untersuchung des rechnerischen Zusammenhangs zwischen Zeitstandfestigkeit und verschiedenen Gefügekenngrößen.     

Über den Zusammenhang zwischen Eigenspannungen und Planheitsfehlern von kaltgewalzten Feinblechen

Beschreibung von Planheitsfehlern und Eigenspannungen von kaltgewalzten Feinblechen. Entstehung von Rand- und Mittenwellen durch Überschreiten einer kritischen Spannung. Die Bedeutung dieser kritischen Spannung für die Planheitsregelung. Berechnung der kritischen Spannung mit der Methode der finiten Elemente.     

Untersuchungen an dem austenitischen Stahl X 8 CrNiMoNb 16 16 zum Zusammenhang zwischen den Eigenschaftsänderungen infolge Zeitstandbeanspruchung und der Restlebensdauer

Auswirkung des Hochtemperaturkriechens auf die mechanischen Eigenschaften; ihre Abhängigkeit von der bleibenden Dehnung, der Kriechspannung und -temperatur. Zusammenhang zwischen mechanischen Eigenschaften im Zugversuch bei Raumtemperatur und dem Verhältnis der Beanspruchungsdauer zur Lebensdauer. Unterschied zwischen mechanischen Eigenschaften nach Kriechbeanspruchung und nach gleich langer Auslagerung in Abhängigkeit vom verbrauchten Anteil der Lebensdauer.     

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.     

Modellvorstellung und Berechnungen zur Kinetik der Entphosphorung und zum Granalienumlauf beim Sauerstoffaufblasverfahren

Entphosphorung als Granalienfrischreaktion. Bilanzmodell der Entphosphorung. Errechnung des Granalienstromes Bad–Schlacke–Bad und der Verweilzeit der Granalien in der Schlacke. Untersuchung der Entstehungsbedingungen des Granalienstromes, kritische Blasbedingungen, Reaktionskette Sauerstoffangebot–Blasimpuls–Granalienstrom. Abhängigkeit des Granalienstromes vom Blasimpuls.     

Stoffaustausch zwischen flüssigem Eisen und Schlacke beim Sprühraffinationsverfahren

Erläuterung des Sprühraffinationsverfahrens, bei dem eine Schmelze mit inertem Gas verdüst wird und die entstehenden Metalltropfen durch eine Raffinationsschlacke fallen. Erörterung der Gesetzmäßigkeiten für die Stoffaustauschvorgänge zwischen Metalltropfen und Schlacke. Bestimmung der mittleren Tropfengröße beim Versprühen von kohlenstoffgesättigtem Roheisen. Untersuchung der Wirkung der Sprühraffination am Beispiel der Entschwefelung des Roheisens mit Schlacken des Systems CaO–CaF₂–Al₂O₃ bei 1600 °C. Ermittlung des Stoffübergangskoeffizienten des Schwefels für den umgekehrt transitorischen Phasenkontakt und Vergleich mit Werten bei anderen Techniken des Phasenkontaktes Metall-Schlacke.     

Zusammenhang zwischen Kornzerfallanfälligkeit und Nitridausscheidungen bei dem Stahl X 2 CrNiN 19 9

Quantitative Erfassung der Nitride im austenitischen Stahl X 2 CrNiN 19 9 zur Beschreibung des Ausscheidungsverhaltens durch chemische und elektrochemische sowie Röntgenfeinstruktur- und elektronenoptische Untersuchungen. Ermittlung der Kornzerfallanfälligkeit durch Korrosionsprüfungen nach Strauß und Huey. Vergleich des Verhaltens gegenüber Kornzerfall mit den Nitridausscheidungen.     

Untersuchungen zum Schwefelübergang zwischen kohlenstoffhaltigen Eisenschmelzen und flüssigen Schlacken

Untersuchung des Übergangs des Schwefels aus kohlenstoffhaltigen Eisenschmelzen mit Zusätzen von Silizium, Mangan und Titan in flüssige Kalk-Tonerde-(Kieselsäure)-Schlacken. Vergleich der Ergebnisse mit einem früher abgeleiteten kinetischen Modell mit der Austauschreaktion an der Phasengrenzfläche als geschwindigkeitsbestimmenden Schritt. Aussagen über die gegenseitige Beeinflussung von Kieselsäurereduktion und Schwefeltransport von Metall in die Schlacke. Einfluβ von Mangan- oder Titanzusätzen zur Schmelze auf den Schwefeltransport und die Kieselsäurereduktion.     

Modelluntersuchungen des konvektiven Wärmeübergangs zwischen Kokille und einem Luftstrom bei einer Vier-Block-Anordnung auf einer Kokillenplatte

Beschreibung des Modellaufbaus und der Versuchsauswertung eines physikalischen Modells zur Simulation des konvektiven Wärmeübergangs zwischen Kokillen oder Blöcken und einem Luftstrom bei verschiedenen Anordnungen von vier Blöcken auf einer Kokillenplatte. Vergleich der Meßergebnisse mit Schrifttumsangaben über den konvektiven Wärmeübergang an anderen Körpern. Erörterung des Einflusses einer Maßstabsänderung im Hinblick auf die Übertragung der Modellergebnisse auf Betriebsverhältnisse.     

Zusammenhang zwischen der Gefügezusammensetzung und dem Zähigkeitsverhalten hochfester Baustähle

Zugversuche und Kerbschlagbiegeversuche an einem hochfesten, schweißbaren Baustahl mit 0,19% C, 0,48% Si, 1,24% Mn, 0,013% P, 0,016% S, 0,016% N, 0,029% AI und 0,09%V im wasserabgeschreckten und im zusätzlich bei Temperaturen zwischen 500 und 650 °C angelassenen Zustand nach Austenitisieren bei 930 °C oder Teilaustenitisieren bei 750 °C. Licht- und elektronenmikroskopische Gefügeuntersuchungen. Deutung des Zähigkeitsverhaltens aufgrund der Ferritanteile und des Kohlenstoffgehaltes in dem martensitischen Gefügeanteil.     

Zusammenhang zwischen den thermodynamischen Größen und der Struktur flüssiger Silicatsysteme

Ausgehend von den Grundlagen der statistischen Thermodynamik athermischer Mischungen Entwicklung eines Modells zur Berechnung der thermodynamischen Eigenschaften binärer Silicatsysteme. Ableitung von Ausdrücken für die lonenbrüche der einfachen und nichtlinearen Kettenpolymere. Vergleich der beiden behandelten Fälle. Erörterung über die Grenzen früher abgeleiteter Modelle.     

Zusammenhang zwischen Verschleiß, Rißbildungswiderstand und Spannungsintensitätsfaktor hartspröder Werkstoffe

An hartspröden Werkstoffen wie Hartmetall, gesintertes Aluminiumoxid und Porzellan Kennzeichnung ihres Verschleißmechanismus in Abhängigkeit von der Beanspruchung und der Beanspruchungstemperatur. Zusammenhang zwischen bei der Härtemessung ermittelter Rißlänge, Rißbildungswiderstand, kritischem Spannungsintensitätsfaktor und Verschleißwiderstand. Einfluß von chemischer Zusammensetzung und besonders Temperatur auf die Beziehung zwischen Spannungsintensitätsfaktor und Verschleißwiderstand. Darlegung der Gründe für den bei hohen Temperaturen gegenüber Hartmetall großen Verschleißwiderstand von gesintertem Aluminiumoxid, zum Beispiel beim Metallzerspanen.     

Zusammenhang zwischen dem Feuchtigkeitsgehalt von basischen Stabelektroden und dem Gehalt an diffusiblem Wasserstoff im Schweißgut

Untersuchung des Wasserabgabe- und Wasseraufnahmeverhaltens an drei Elektroden für das Verbindungsschweißen hochfester niedriglegierter Stähle. Erfassung des Wasserabgabeverhaltens bei Trocknungstemperaturen von 150 bis 450°C. Untersuchungen zur Feuchtigkeitsaufnahme in einem Klimaschrank mit kontinuierlicher Wägevorrichtung. Zusammenhang zwischen Feuchtigkeitsgehalt und Gehalt an diffusiblem Wasserstoff nur unter Berücksichtigung der Trocknungstemperatur.     

Zusammenhang zwischen dem Feuchtigkeitsgehalt basischer Schweißpulver und dem Gehalt an diffusiblem Wasserstoff im Schweißgut

Untersuchung des Wasserabgabe- und Wasseraufnahmeverhaltens an fünf Schweißpulvern – agglomerierte und erschmolzene – für das Verbindungsschweißen hochfester niedriglegierter Stähle. Kontinuierliche Erfassung des Wasserabgabeverhaltens bei Temperaturen von 150 bis 450°C. Klimaschrank mit kontinuierlicher Wägevorrichtung. Eindeutiger Zusammenhang zwischen dem Feuchtigkeitsgehalt und dem Gehalt an diffusiblem Wasserstoff im Schweißgut nur unter Berücksichtigung der Wasserbindungsart.