0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
6 ppm O 10 ppm O
Anzahl aktiver NME
Ti-Gehalt [%]
Ti3O5-reiche Phase Ti2O3-reiche Phase 15 ppm O
kritischer Ti-Gehalt
Metallo- graphie
Thermodynamische Berechnungen
Dipping Tests
50 μm
Dipl.-Ing. Denise Loder
Kontakt: denise.loder@unileoben.ac.at
Universitätsbetreuer: Ass.Prof. Dr. Susanne Michelic
Ao.Univ.-Prof. Dr. Christian Bernhard
Unterstützt durch: Bundesministerium für Verkehr, Innovation und
Technologie (Bmvit) und Wissenschaftsfond (FWF)
Systematische Optimierung von Stahleigenschaften durch nichtmetallische Einschlüsse
Aufgabenstellung
Azikularer Ferrit ist eine nadelige, chaotisch angeordnete Form des Ferrits, die ausgezeichnete Zähigkeitswerte aufweist. Die Bildung von azikularem Ferrit wird primär durch die chemische Zusammensetzung der Schmelze, die Abkühlgeschwindigkeit, die Austenitkorngröße sowie die nichtmetallischen Einschlüsse (Zusammensetzung, Größe, Anzahl und Verteilung) beeinflusst. Im Rahmen dieser Arbeit sollen an Hand von Dipping Tests am Schmelztauchsimulator des Lehrstuhls für Eisen- und Stahlmetallurgie die verschiedenen Einflussfaktoren getestet und optimiert werden.
Ziel dieser Arbeit ist es Wissen über die Wirkungsweise und die optimale Einstellung der einzelnen Einflussgrößen zu sammeln, welches die Basis für die gezielte Einstellung eines azikularferritschen Gefüges in großindustriellen Prozessen und somit der Nutzung von nichtmetallischen Einschlüssen als positiver Faktor ist.
Zusammenfassung
Durch Dipping Tests am Schmelztauchsimulator gekoppelt mit einer adäquaten metallographischen Probenpräparation und -analyse ist es möglich die Einflussgrößen auf die Bildung von azikularem Ferrit detailliert zu untersuchen. Thermodynamische Berechnungen zeigten eine ausgezeichnete Übereinstimmung mit den experimentellen Daten, so dass diese als Basis für die Planung weiterer Dipping Tests herangezogen werden können.
Literatur
0 2 4 6 8
Fe Fe
Mn Mn
Ti S Ti
Ti MnFe
O
Al S C
20 μm
Experimente
6 ppm O 10 ppm O 15 ppm O
Metallographische
Probenpräparation und -analyse:
(1) Bestimmung des Anteil an azikularem Ferrit im Gefüge:
Kontrastierung durch Ätzen und lichtmikroskopische Analyse
(2) Analyse der Einschluss- landschaft: manuelle und
automatisierte
REM/EDX-Analysen Dipping Tests am Schmelztauchsimulator:
(1) Erzeugung einer Schmelze am VIM
(2) Spezieller Tauchkörper zur Probennahme (3) Herstellung von Proben durch
Eintauchen des Tauchkörpers in die Schmelze
(4) Variation verschiedener Einflussfaktoren (Ti-Gehalt, O-Gehalt, Temperatur,
Abkühlgeschwindigkeit, etc.)
oben
unten
unten oben
Thermodynamische
Berechnungen mit FactSage:
(1) Berechnung des Einflusses von verschiedenen Parametern auf die Einschlusslandschaft/Azikularferritbildung
(2) Vergleich von experimentellen und berechneten Ergebnissen
(3) Thermodynamische Berechnungen als Grundlage für Versuchsplanung der Dipping Tests
