Kurzbeschreibung der Problemstellung:

Die Reduktion und Vermeidung klimaschädlicher Emissionen sowie die Einsparung von Energie stellt die moderne Stahlindustrie laufend vor neue Herausforderungen und erfordert neue Prozessrouten. Sogenannte Dünnbrammengießanlagen stellen neue Technologien dar, die durch schnelleres und effizienteres Stranggießen sowie durch die Kopplung der Gießmaschine und des Warmwalzwerkes die direkten Emissionen und den Energieverbrauch im Vergleich zu konventionellen Brammenanlagen reduzieren. Trotz schnellerem Gießverfahren können interne (Eindringen flüssiger FeO-Fe₂SiO₄-Phase entlang der Austenitkorngrenzen an der Strangoberfläche) und externe Oxidationsphänomene (Zunderschichtbildung) in der Sekundärkühlzone und bei der darauffolgenden Verarbeitung der Dünnbramme im Warmwalzwerk nicht gänzlich vermieden werden. Zusätzlich können durch den höheren Einsatz von niedrigqualitativem Stahlschrott im EAF höhere Gehalte an unerwünschten Spurenelementen, wie etwa Cu oder Sn, auftreten und die Produktqualität durch Eindringen flüssiger Cu-Sn Phasen an der Strangoberfläche vermindern.

Zur experimentellen Untersuchung der inneren und äußeren Oxidationsphänomene stehen am Lehrstuhl für Eisen- und Stahlmetallurgie im Wesentlichen zwei Methoden zur Verfügung:

• In-situ material characterization by bending test (IMC-B): Experimentelle Simulation des Stranggießprozesses unter unterschiedlichen Abkühl- und Belastungsfällen an direkt gegossenen Proben
• Simultane Thermische Analyse (STA): Gezielte Oxidation kleiner Stahlproben unter kontrollierten Laborbedingungen und unter unterschiedlichen Oxidations- und Abkühlbedingungen

Diese Bachelorarbeit soll einerseits Unterschiede und Gemeinsamkeiten der beiden Labormethoden aufzeigen und weiters die Ausbildung der inneren Oxidation im IMC-B Versuch im Detail untersuchen. Versuche an direkt gegossenen Proben mit einer Variation der Oxidationszeit und -temperatur sollen zum grundlegenden Verständnis über die Bildung der inneren Oxidation beitragen.

Die Ergebnisse dieser Bachelorarbeit tragen somit zum vertiefenden Verständnis über die Schädigung der Korngrenzen im Stranggießprozess bei und können zur Verbesserung der Produktqualität durch gezielte Anpassung der Gieß- und Kühlparameter dienen.