Kurzbeschreibung der Problemstellung und geplanter Inhalt

Für die Produktqualität von Langprodukten, in diesem Fall der Kugellagerstahl 100Cr6, ist das Verständnis der Hochtemperaturverzunderung und der Oberflächenentkohlung von hoher Relevanz. Die Transformation von fossilen Brennstoffen (Erdgas) zu regenerativen, „grünen“ Energieformen (Wasserstoff) bei den Wiedererwärmungsöfen im Stahl-/Walzwerk hat einen maßgeblichen Einfluss auf die Ausbildung des Zusammenspiels dieser beiden Reaktionen.
Ziel dieser Arbeit ist ein deutlicher Erkenntnisgewinn aus einer umfassenden Literaturrecherche, systematischen Laborversuchen bei unterschiedlichen Temperaturen, Zeiten und Verbrennungsatmosphären und einer Evaluierung von einfachen Rechenmodellen.

Vorgangsweise bei der Masterarbeit

Folgende Vorgangsweise soll angewandt werden:

• Umfassende Literaturrecherche zur Hochtemperaturverzunderung und der Oberflächenentkohlung von übereutektoiden Stählen.
• Durchführung von Verzunderungs-/Entkohlungsversuchen mittels „Simultaner thermischer Analyse“ mit unterschiedlichen Zeit-Temperatur-Gas-Programmen.
• Versuchsauswertung der Thermogravimetrischen Daten
• Metallographische Untersuchungen der Oxidschicht und der Entkohlungstiefe
• Aufarbeitung der experimentellen Ergebnisse (Stahl / Zeit-Temperatur-Programm / Verbrennungsatmosphäre / Verzunderungsdicke / Entkohlungstiefe)
• Weiterentwicklung und Validierung von einfachen Verzunderungs- und Entkohlungsmodellen