Stickstoff kann im Stahl sowohl als Schädling wirken aber auch gezielt als Legierungselement eingesetzt werden. In Kombination mit anderen Elementen (Cr, Mn) als Legierungsmittel zeigt Stickstoff folgende positive Eigenschaften; Erweiterung der Austenitstabilität und dadurch auch Substitution von teurem Nickel, sowie eine deutliche Erhöhung der Streckgrenze.

Die reproduzierbare Herstellung von stickstofflegierten Proben im Labormaßstab stellt derzeit noch eine Herausforderung dar. Auch die Messung der Phasenumwandlungstemperaturen ohne unerwünschter Auf- oder Entstickung während der DTA/DSC-Methode ist derzeit noch nicht möglich. Ziel dieser Masterarbeit ist eine gezielte Methodenentwicklung, um Laborproben mit definierten Stickstoffgehalten herzustellen und zu analysieren.

Projektinhalt:

• Literaturrecherche – Möglichkeiten der Aufstickung im Labormaßstab und Großindustriell, Thermodynamik und Kinetik der Stickstofflöslichkeit
• ThermoCalc, FactSage und Wagner-Modell Berechnungen
• Fokus auf das Fe – 10 und 20 Massen-% Cr System, sowie auf Cr-Mn Legierungen
• Erstellen eines eigenen Berechnungstools für die legierungsabhängige Berechnung des Stickstoffgehaltes im Stahl
• HFU-Schmelzen mit unterschiedlichen Stickstoffträgern, Atmosphären (Spülmenge, Schmelzdauer) mit Fokus auf die Reproduzierbarkeit
• Spektrometer- und LECO Analysen
• DTA/DSC-Methodenentwicklung um einen konstanten N-Gehalt während der Messung zu gewährleisten
• Auswertung der Daten und Diskussion der Ergebnisse

Im Rahmen dieser Arbeit soll die aussichtsreiche Methode zur Herstellung und Analyse von stickstofflegierten Laborschmelzen, unter Berücksichtigung der Reproduzierbarkeit, erarbeitet werden.