Motivation

Aufgrund des erhöhten Siliziumgehalts von ca. 2 – 3,5 wt.-%, zeigen Si-Stähle eine ausgezeichnete Magnetpermeabilität und finden daher Anwendungen in verschiedenen Bereichen der Elektroindustrie. Beispiele hierfür sind Transformatoren und Elektromotoren. Darüber hinaus sind Siliziumstähle aufgrund ihrer geringen Hystereseverluste in Wechselstromsystemen besonders nützlich.
Typische Konzepte enthalten neben Si auch hohe Gehalte an P. Es wurde gezeigt, dass P die kristallographische Textur entscheidend verbessert und damit die Kernverluste reduziert. Als starke Ferritbildner beeinflussen Si und P das Erstarrungsverhalten von Stahl und stabilisieren den δ-Ferrit bis Raumtemperatur. In der Arbeit soll der Einfluss von Si und P auf das Fe-C System mittels Differential Scanning Calorimetry (DSC) und Konfokalmikroskopie (HT-LSCM) experimentell analysiert werden. Die Daten finden Anwendungen in Erstarrungsprogrammen für das Stranggießen von Elektroblechen.

Arbeitspakete für die Bachelorarbeit

• Literaturrecherche zu Phasenumwandlungen und thermodynamischen Beschreibungen im System Fe-C-Si-P mit Fokus auf den Untersystem Fe-Si-P
• Thermodynamische Berechnungen mittel FactSage Software zur Definition der zu untersuchenden Legierungszusammensetzungen in den Systemen Fe-Si-P und Fe-C-Si-P.
• Probenherstellung: Legierungsrechnung und Hochfrequenz-Umschmelzen (HFU).
• Bestimmung der Phasenumwandlungstemperaturen mittels DSC.
• Zusätzliche Methode: HT-LSCM zur optischen Analyse der auftretenden Phasenumwandlungen.
• Dokumentation und Verfassung der schriftlichen Arbeit.

Zusätzliche Arbeitspakete als studentisches Teammitglied

• Unterschiedliche Experimentelle Arbeiten im Bereich der Probenherstellung, thermischen Analyse (DSC + HT-LSCM), Datenaufarbeitung.
• Spannende Mitarbeit bei verschiedenen aktuellen Fragestellungen in der Forschung.