Methodenentwicklung und Charakterisierungen zum Abscheidungsverhalten nichtmetallischer Einschlüsse in PM-Werkstoffen

Methodenentwicklung und Charakterisierungen zum Abscheidungsverhalten nichtmetallischer Einschlüsse in PM-Werkstoffen

Markus Gruber

Nr.: 787

Beschreibung:

Stähle für Werkzeuganwendungen lassen sich auf zwei Wegen herstellen. Beim klassischen Weg wird der Werkstoff erschmolzen und in Blöcke gegossen. Beim pulvermetallurgischen Weg wird dieser nach dem Erschmelzen unter Gaseinwirkung verdüst, und die entstehenden Pulverteilchen werden anschließend unter hohem Druck und Temperatur zu einem Block verdichtet. Diese Pulvertechnologie eröffnet Werkstoffvariationen, die über die konventionelle Route nicht realisierbar sind. Vor allem bei der gleichmäßigen Verteilung und der kontrollierten Größe von Karbiden bietet sie deutliche Vorteile.

Neben den Karbiden beeinflussen auch nichtmetallische Einschlüsse die Werkstoffqualität maßgeblich. Diese entstehen während der Stahlherstellung auf zwei Arten. Exogene Einschlüsse werden durch den Angriff der Schmelze auf das Feuerfestmaterial eingebracht, während endogene Einschlüsse durch die Zugabe von Desoxidationsmitteln oder durch die Wechselwirkung von Legierungselementen mit gelöstem Sauerstoff entstehen. Ein Großteil dieser Einschlüsse kann im Prozess abgeschieden werden, wobei sich ein gewisser Restanteil im Endprodukt jedoch nicht vollständig vermeiden lässt. Ihre Minimierung ist daher ein zentrales Ziel der Stahlherstellung.

Vor diesem Hintergrund verfolgt die vorliegende Arbeit das Ziel, unterschiedliche Oxide für Laborversuche in Abhängigkeit ihrer Größenverteilung mit Bezug auf den Realprozess herzustellen und deren Auflösungs- und Abscheidungsverhalten an der Grenzfläche zwischen Stahl und Schlacke zu untersuchen. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung einer geeigneten Methodik, mit der sich das Abscheideverhalten sowie lokale Änderungen der chemischen Zusammensetzung der Schlacke beurteilen lassen.

Industry Partners

Advisors

Susanne Michelic

Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr.mont.
Head of Chair
Inclusion Metallurgy and Metallographic Lab
Head of Christian Doppler Laboratory for Inclusion Metallurgy in Advanced Steelmaking

Manuel Schickbichler

Dipl.-Ing.
PhD-candidate - Inclusion Metallurgy
2026-06-17T10:32:26+02:00
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