Stickstoffaufnahme beim VIM-Schmelzen von martensitischen Chromstählen

Stickstoffaufnahme beim VIM-Schmelzen von martensitischen Chromstählen

Alexander Schicker

Nr.: 751

Kurzbeschreibung:

In den letzten Jahren hat sich Stickstoff als Legierungselement immer weiter etabliert. Mittlerweile stehen bereits technisch ausgereifte metallurgische Aggregate zur Verfügung um professionelle Stickstoffmetallurgie zu betreiben. Das Einsatzgebiet von Stickstoff als Legierungselement reicht von stickstofflegierten Austeniten bis zu korrosionsbeständigen Werkzeugstählen.  Die eigenschaftsverbessernde Wirkung des Stickstoffs in Werkzeugstählen kann wie folgt zusammengefasst werden: Stickstoff begünstigt Martensitbildung und somit die Durchhärtbarkeit. Weiters bindet er im Vergleich zu Kohlenstoff weniger Chrom ab. Somit steht mehr Chrom in der Matrix zur Verfügung, was zu einer Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit führt.

Die Herstellroute dieser hochlegierten Werkzeugstähle erfolgt aufgrund der starken Neigung zur Bildung von Seigerungen üblicherweise über die pulvermetallurgische Route. Diese beinhaltet das Schmelzen im Induktionsofen, einen darauffolgenden Verdüsungsprozess und das heißisostatische Pressen des gewonnenen Pulvers. Danach erfolgt der Umformprozess durch Walzen oder Schmieden. Erste Untersuchungen haben gezeigt, dass grundsätzlich eine gewisse Stickstoffaufnahme aus der Ofenatmosphäre während des Schmelz- und Verdüsungsprozesses möglich ist. Diese Aufnahme ist von unterschiedlichen Faktoren abhängig, wie z.B.: der Temperatur der Schmelze und den Druckverhältnissen in der Schmelzkammer. In dieser Arbeit soll an einem ausgewählten martensitischen Chromstahl die Stickstoffaufnahme in Abhängigkeit der oben angeführten Parameter untersucht werden. Im Vorfeld sollen Berechnungen mit einem thermodynamischen Simulationsprogramm durchgeführt werden. Der Abgleich der Berechnungen soll durch Versuchsschmelzen erfolgen.

Industry Partners

Advisors

Susanne Michelic

assoz.Prof. Dipl.-Ing. Dr.mont.
Inclusion Metallurgy and Metallographic Lab
Head of Christian Doppler Laboratory for Inclusion Metallurgy in Advanced Steelmaking
2022-09-22T13:16:10+02:00
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