Untersuchung des Einflusses von Silizium und Wasserdampf auf das Oxidationsverhalten von Stahl

Untersuchung des Einflusses von Silizium und Wasserdampf auf das Oxidationsverhalten von Stahl

Kurzbeschreibung der Problemstellung:

Bei Silizium handelt es sich um ein vielseitiges Legierungselement welches für die gezielte Beinflussung unterschiedlicher Eigenschaften genutzt wird. Ein wichtiges Attribut von Silizium ist hierbei die oxidationshemmende Wirkung im Hochtemperaturbereich. Durch die Ausbildung einer schützenden SiO2 Passivschicht bzw. Eisen-Silizium Mischoxidschichten wird die Oxidation des Stahls merklich verringert. Eine Erhöhung der Temperatur auf ~1177°C führt jedoch zum gegenteiligen Effekt und zu einer markanten Verstärkung der Oxidation infolge der Bildung  von Flüssigphasen. Aus diesem Grund sind Kenntnisse bezüglich des Oxidationsverhaltens eines Silizium legierten Stahls unverzichtbar, um zum einen die Qualität des erzeugten Produktes nachhaltig zu verbessern und zum anderen, um den Materialverlust durch Verzunderung gering zu halten.

Im Zuge dieser Arbeit soll ein Literaturstudium zur Beeinflussung der Oxidationskinetik durch das Legierungselement Silizium erfolgen.Von weiterem Interesse ist, inwiefern diese durch die Anwesenheit von Wasserdampf beeinflusst wird. Die für die Arbeit notwendigen Oxidationsexperimente werden mittels “Simultaner-Thermischer-Analyse” durchgeführt. Abschließend soll eine thermogravimetrische und metallographische Auswertung der Proben stattfinden.

Inhalt der Arbeit:

  • Literaturstudium zum Thema
    • Oxidationsverhalten von Silizium-legierten Stählen mit einem
      gezielten Fokus auf die Kinetik
    • Untersuchung der Wechselwirkung von Silizium und Wasserdampf und
      dessen Einfluss auf die Kinetik der Oxidation
  • Oxidationsexperimente mit unterschiedlichen atmosphärischen Bedingungen und Temperaturen
  • Thermogravimetrische und metallographische Auswertung der Versuche
  • Zusammenfassung und Diskussion der Ergebnisse

Advisors

Christian Bernhard

Ao.Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr.mont.
Vice-Head of Institute - Secondary Metallurgy and Casting

Georg Gaiser

Dipl.-Ing.
PhD-candidate - Thermal Analysis and Thermodynamics
2022-08-10T09:33:39+02:00
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