Motivation

Die voestalpine Gießerei Linz bietet Stahlgusslösungen für Anwendungen in der Energieerzeugung (Hydro, Offshore/Wind, Gas/Öl) bis hin zu den Bereichen Maschinenbau und Bahnsysteme an. Der Gewichtsbereich der Gussstücke reicht dabei von wenigen kg bis zu 200 t. Mögliche Defekte auf mikroskopischer Ebene, z.B. Heißrisse, führen dabei zu einem erhöhten Nachbearbeitungsaufwand des Gussteils, der sowohl die Nachhaltigkeit als auch die Kosteneffizienz des Gesamtprozesses beeinträchtigt.
Warmfeste 9% Cr Stähle werden vor allem im Kraftwerksbereich eingesetzt. Der hohe Legierungsgehalt dieser Stähle steigert im Allgemeinen die Heißrissneigung während der Erstarrung. Als besonders kritisch gelten dabei Bor-legierte Güten. Im Rahmen der Arbeit soll im Labormaßstab mithilfe des Submerged Split Chil Tensile Tests (SSCT) die Heißrissneigung der Güte GX13CrMoCoVNbNB10-1-1 untersucht werden. Neben der Analyse des Fehlerbildes soll auch ein grundlegender Bezug zur Primärstruktur und zur möglichen Bildung niedrig schmelzender Phasen hergestellt werden.

Arbeitspakete

• Literaturrecherche zum Erstarrungs- und Phasenumwandlungsverhalten warmfester 9% Cr Stähle. Einfluss von Bor auf die Heißrissbildung in Stählen.
• Untersuchung der Heißrissneigung im SSCT-Versuch:
  • Aufbereiten der Prüfkörper für die Lichtmikroskopie
  • Qualitative und quantitative des Fehlerbilds der Heißrisse
  • Charakterisierung des Primärgefüges in den Versuchsproben
• Charakterisierung von oxidischen Einschlüssen mittels REM-EDX, Anwendung hochauflösender REM-EDX Analyse der Bor-Seigerungen nahe der Risse.
• Numerische Simulation des Erstarrungsverhaltens und Anwendung eines Heißrisskriteriums mit einer in-house Software.
• Metallographische Probenaufbereitung von Testabgüssen (300 kg) bei voestalpine Gießerei Linz und Analyse des Fehlerbildes.
• Dokumentation und Verfassung der schriftlichen Arbeit.