bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
The effect of dolomite addition on the properties of sinters produced from a high aluminous iron ore
Authors: Panigrahy Sarat C. , Rigaud Michel A. J. , Dilewijns Jozef
Published: December 2016

This study provides a systematic approach to an evaluation of the sinter properties with increased MgO addition for superfluxed sinters produced from a high aluminous ore. The investigation revealed that part or full replacement of limestone by dolomite in the sinter mix leads to a drop in sinter cold strength, reducibility and production rate, but has a favourable influence on low‐temperature reduction strength and probably better softening and meltdown properties. The change in sinter mineralogy due to the MgO addition has a paramount influence on the sinter properties. The Gua iron ore having a high alumina content, is easily amenable to sintering and the sinters produced can constitute a good burden material because of their high reducibility, good cold and hot‐strength characteristics. Improved production rates can be expected by choosing dolomites having a smaller crystal size or choosing other suitable MgO‐bearing materials. A high circulating load should be expected while producing MgO‐bearing sinters.
Unterplattierungsrisse beim Schweißplattieren von Nickel‐Chrom‐Molybdän‐Vanadin‐Stählen
Authors: Pilous Václav
Published: December 2016

Am Beispiel eines Stahles mit 0,18% C, 0,42% Mn, 0,22% Si, 0,014% P, 0,018% S, 1,32% Cr, 0,45% Mo, 2,93% Ni und 0,08% V wurde gezeigt, wie sich die verschiedenen Ursachen der Bildung von Unterplattierungsrissen beim Unterpulverauftragschweißen mit austenitischen Bandelektroden bei hoher Streckenenergie getrennt untersuchen lassen. Mit Zugversuchen im Temperaturbereich des Aufschmelzens der Sulfide wurde anhand der Werte der Brucheinschnürung und der Größe dieses Temperaturbereiches der Einfluß der nichtmetallischen Verunreinigungen bewertet. In Kurzzeitkriechversuchen bei 500 bis 800°C an schweißsimulierend wärmebehandelten Proben wurde die kritische Beanspruchung ermittelt, die beim erneuten Aufheizen der Wärmeeinflußzone zur Rißbildung im Grobkornbereich führt. Das Zusammenwirken der verschiedenen Mechanismen bei gleichzeitiger Einwirkung hoher Schweißeigenspannungen wurde erörtert.
A measuring method for quick determination of local heat transfer coefficients in spray water cooling within the range of stable film boiling
Authors: Reiners Ulrich , Jeschar Rudolf , Scholz Reinhard , Zebrowski Dietmar , Reichelt Wolfgang
Published: December 2016

Within the framework of research investigations described in this paper, a measuring method for the determination of heat transfer coefficients in the range of stable film boiling has been developed for water spray cooling in the secondary cooling zone of continuous casting machines. Based on investigations by 3), a water cooled test sample with a measuring field of 20 × 20 mm2 was constructed. For this sample geometry, a special evaluation method has been developed which permits quick evaluation in on‐line procedure. Result of measurements are sections for the heat transfer coefficient arising from different spray water distributions. On the one hand, these can be used as calculation figures for the determination of the solidification profile and the solidification rate. On the other hand, the measuring results serve as an assessment basis for nozzle constructions. Practical use of the measuring results confirms the usefulness of the measuring method on a laboratory scale. In addition, the validity of the measuring results has been demonstrated by comparing them with an unsteady state method in accordance with 2).
Entgasung von Metallschmelzen mit Blasenschwärmen
Authors: Turkan Saffet , Lange Klaus W.
Published: December 2016

Mit dem bereits früher vorgestellten Simulationsmodell wird der Stofftransport durch Blasenschwärme untersucht, wobei die kontinuierliche Konzentrationsabnahme der im Bad gelösten Stoffe, der relative Gasgehalt der Schmelze und die Geschwindigkeit der Blasen im Schwarm zusätzlich berücksichtigt wurden.

Dabei wurde festgestellt, daß aufsteigende Blasen keine stationäre Geschwindigkeit erreichen, sondern infolge des Stoffübergangs eine (fast konstante) Beschleunigung erfahren, die mit der Ergiebigkeit des Stoffübergangs größer wird. Der relative Gasgehalt ist infolge des Stoffübergangs deutlich größer als der reinen Spülgasmenge entspricht. Der zusätzliche wechselseitige Spüleffekt weiterer gasförmiger Stoffe in der Blase für die anderen in der Schmelze gelösten Gase wird mehrfach verdeutlicht.

Der komplizierte wechselseitige Einfluß der operativen Parameter wie Gasdurchsatz und Außendruck sowie der Badzusammensetzung wird im System Stahl/Ar anhand des Stickstoffübergangs untersucht.

Zwei weitere indirekte Beweise für die Güte des Modells werden durch Vergleiche der ermittelten mittleren Stoffübergangskoeffizienten mit Schrifttumskorrelationen und der Modellergebnisse für die Wasserstoffentfernung aus Aluminium mit Betriebsergebnissen für die SNIF‐ und ASR‐Verfahren erbracht.
Production of hot rolled dual‐phase steel strip by coiling below martensite start temperature
Authors: Maid Olaf , Massip Antonio , Streißelberger Alois , Kaspar Radko
Published: December 2016

The laboratory tests showed that a dual‐phase steel can be produced on the basis of the chemical composition given here, providing the coiling temperature is below the martensite start temperature. It is then possible to dispense with an additional air cooling period on the runout table, which is mandatory with production concepts known up to now.

The best mechanical properties are attained at a coiling temperature of 200°C. The final rolling temperature should be around Ar3 to avoid a heavy ferrite deformation without softening and, on the other hand, to reduce the yield stress increase caused by aging. Nitrogen aging can be suppressed by the addition of small amounts of titanium to bind nitrogen, forming a dispersion of titanium nitrides.

The feasibility of this concept under production conditions was confirmed by means of hot rolling tests on a hot wide strip mill.
Activities of phosphorus in liquid copper by solid oxide galvanic cell
Authors: Iwase Masanori , Ichise Eiji , Yamada Noriaki
Published: December 2016

The oxygen partial pressures of the equilibrium among solid magnesia, phosphorus‐containing liquid copper and trimagnesium phosphate were measured by means of solid‐oxide galvanic cells. These cells incorporated magnesia‐stabilized zirconia as solid electrolyte and Mo + MoO2 as reference electrode at 1 473, 1 523 and 1 573 K. Then the activities of phosphorus in liquid copper, and the free energy of dissolution of diatomic phosphorus gas into liquid copper at infinite dilution refered to 1 wt.pct. were determined.
Mechanism of splitting of a few Fe‐Mn‐Ni‐base alloys subjected to thermo‐mechanical treatment
Authors: Ray Ranjit K. , Basu Sambhunath
Published: December 2016

Splitting or delamination behaviour of four Fe‐Mn‐Ni base alloy compositions subjected to thermo‐mechanical treatments have been investigated. Delamination has been found to occur in tensile as well as charpy‐V specimens of the higher Mn‐containing alloys after ausforming with fracture surfaces parallel to the rolling plane. No splitting or delamination could be observed in the ausformed higher Ni‐alloy. No splitting occurs in all the four alloys after conventional heat treatment. Marforming produces parting of all the four alloys along a surface parallel to the rolling plane.

It appears that the ausformed materials split by way of decohesion of grain‐boundaries. A boundary film of austenite or segregation of Mn atoms in the boundaries may be responsible for this. Marforming seems to promote some kind of texture‐banding which ultimately leads to the delamination.
Macrosegregation in ternary systems
Authors: Zhong Zengyong , Oeters Franz
Published: December 2016

The paper presents a theoretical approach to the macrosegregation in ternary systems caused by mixing in the liquid bulk melt. Contrary to binary alloys, at least two concentration gradients exist in the heterogeneous solid‐liquid zone of solidifying ternary alloys. The corresponding temperature gradients are called the partial temperature gradients. The concept of these partial temperature gradients permits to calculate the segregation of the dissolved elements. Experiments were carried out with iron‐carbon‐manganese and iron‐carbon‐sulphur alloys in a unidirectional solidification device. The results are in good agreement with the theoretical calculations if the additional mass transfer from the interdendritic melt into the bulk liquid is taken into account in the same way as was done with binary alloys. The way by which the dissolved elements mutually influence each other is discussed.
Verlauf der Kalksättigung im System FeO–Fe2O3–CaO–SiO2–P2O5–MgO–MnO beim Gleichgewicht mit einer Eisenschmelze
Authors: Schürmann Eberhard , Schmöle Peter , Kolm Ingo
Published: December 2016

Durch Auswertung zahlreicher, in Laborversuchen bei 1580–1650°C erschmolzener kalkgesättigter Schlacken mit gleichzeitigen Gehalten an FeO, Fe2O3, SiO2, P2O5, MgO und MnO ist die aus metallurgischen Gründen angestrebte Kalksättigung komplexer Schlacken der Stahlerzeugung für 1600°C neu festgelegt worden. Ausgehend von der Beschreibung der Schlackenzusammensetzungen in den Grundsystemen CaO′–FeO′n–SiO′2 und CaO′–FeO′n–P2O5 wird dabei die Beeinflussung der Kalksättigung durch MgO und MnO sowie qualitativ durch dreiwertige Eisenanteile angegeben.

Die untersuchten Schlacken lassen in beiden Grundsystemen einen stetigen, von hohen FeO′n‐Gehalten bis hinunter zu Massengehalten von 8% gültigen Verlauf der Kalksättigung ohne einsetzende Dicalciumsilikat‐ bzw. Tetracalciumphosphatausscheidung erkennen. Durch die bewertende Umrechnung der P2O5‐, MgO‐ und MnO‐Gehalte wird eine nahezu alle Komponenten erfassende Darstellung komplexer kalkgesättigter Schlacken in einem einfachen Quasidreistoffsystem CaO*–FeO*‐SiO*2 erreicht und die resultierende, dicht belegte Kalksättigungslinie mathematisch beschrieben. Der Einfluß von Al2O3‐Gehalten auf die Kalksättigung wird abgeschätzt sowie das maximale Lösungsvermögen der kalkgesättigten Schlacke für MgO durch die Berechnung der Schnittlinie zwischen der Kalk‐ und der Magnesiowüstitsättigungsfläche festgelegt.

Ein Ansatz zur Erfassung des Temperatureinflusses auf die Kalksättigung erlaubt schließlich eine vollständige mathematische Beschreibung der Kalksättigungsgehalte im System CaO*–FeO*n–SiO2 sowohl in Abhängigkeit von der Schlackenzusammensetzung als auch von der Temperatur. Damit können die Kalkgehalte komplexer Betriebsschlacken unterschiedlicher Temperatur mit den erreichbaren Gleichgewichtssättigungswerten verglichen und die Sättigungszustände der Schlacken nach Berechnung eines Sättigungsgrades SCaO beurteilt werden.
Solute carbon and nitrogen in the ferrite after continuous annealing of low carbon low aluminium steels
Authors: Messien Pierre , Leroy Vincent
Published: December 2016

Low Nsol levels not only require reduced N contents (≤ 20 ppm) in steel but also Al/N ratios higher than 5 and C contents higher than 0.025% because of the synergic effect between N and C precipitations; scavenging of Al on nitrogen is far from complete even in steels coiled at 750°C. Low Csol levels are achieved either at very lowC contents (C ≤ 0.003%) or at C contents higher than 0.025%. Due to high Csol, carbon aging is expected in steels coiled at 750°C. Softer, bake hardenable steels with good aging resistance will be obtained in the range 0.025–0.030 % C independently of the coiling temperature. C supersaturation of the ferrite is reduced at higher cooling rates after continuous annealing. Changes in C and N supersaturation according to the steel composition and the continuous annealing process are explained, taking into account the carbides morphology and the annealing conditions.
Ausscheidungsvorgänge während der Wärmebehandlung kupferhaltiger Stähle
Authors: Wada Hikaru , Houbaert Yvan , Penning Jan , Dilewijns Jozef
Published: December 2016

Kupferzusätze in Stahl können in bezug auf Korrosionswiderstand und Festigkeit vorteilhaft sein. Es wurde der Einfluß von Kupfer auf die Korngröße, mechanische Eigenschaften und Mikrostruktur von quasi‐binären Fe‐Cu‐Legierungen ermittelt. Der Verfestigungseffekt von Kupfer im abgeschreckten Stahl entsteht durch Kornverfeinerung, Mischkristallverfestigung (46 N/mm2/(% Cu)) und eventuell durch Ausscheidung von Kupfer während des Abkühlens. Es gilt einen linearen Zusammenhang zwischen Korngröße und Kupfergehalt. Zwischen einigen mechanischen Eigenschaften (Härte, Zugfestigkeit und Streckgrenze) und dem Kupfergehalt gilt aber nur ein linearer Zusammenhang, wenn keine Cu‐Ausscheidung während des Abkühlens nach dem Lösungsglühen stattgefunden hat. Die eventuell auftretende Ausscheidungshärtung während der Abkühlung kann eine Erhöhung der Streckgrenze mit bis zu 130 N/mm2 bewirken. Das Auftreten einer Ausscheidung während des Abkühlens wurde elektronenmikroskopisch nachgewiesen. Der theoretische Verfestigungsbeitrag wurde mit Hilfe dieser Messungen berechnet und stimmt gut mit den Ergebnissen überein. Mittels Jominy‐Versuchen wurde die notwendige Abkühlungsgeschwindigkeit zur Vermeidung einer Ausscheidung wie folgt bestimmt:

ln(Abk. Geschw.) [°C/s] = 1,98 · (% Cu) − 0,08.
Langzeitversprödung von hitzebeständigem CrNi‐Stahlblech und ‐Schweißgut durch Sigma‐Phase
Authors: Walser Bruno , Sonderegger Bruno , Geiger Thomas
Published: December 2016

Zur Beurteilung der Versprödungsneigung des hitzebeständigen Stahles X 7CrNi2314 (AISI309) und von Schweißgut (X 12 CrNi25 21) AISI 310 für eine Betriebsbeanspruchung bei 630°C wurden Glühversuche bis zu 30 000h Dauer durchgeführt. Das austenitische Blechmaterial weist einen geringen Anteil an feinzeilig angeordnetem Ferrit auf (ca. 2 %), der sich im Verlauf der Glühbehandlung bei 630°C in Sigma‐Phase und Austenit umwandelt. Obwohl damit ein Absinken der Kerbschlagzähigkeit verbunden ist, darf nicht von einer eigentlichen Versprödung gesprochen werden. Die stark anisotrope Verteilung der Sigma‐Phase kann sich allerdings bei einer Beanspruchung quer zu den Zeilen ungünstig auswirken.

Für die untersuchten vollaustenitischen Schweißgutproben ist kennzeichnend, daß die RT‐Kerbschlagzähigkeit oberhalb 1 000 bis 3 000 h verstärkt abfällt. Die Ursache dieser Versprödung liegt in einer zunehmenden Ausscheidung von Sigma‐Phase entlang den Austenitkorngrenzen. Die Ergebnisse zeigen, daß zur Beurteilung der Versprödungsneigung in einem Temperaturbereich deutlich unterhalb der optimalen Sigma‐Bildungsbedingungen, Langzeitversuche mit mehr als 1000 h Glühdauer notwendig sind.
Darstellung komplexer Betriebsschlacken des LD‐Verfahrens im Quasidreistoffsystem
Authors: Schürmann Eberhard , Obst Karl‐Heinz , Fiege Ludwig , Kaiser Heinz‐Peter
Published: December 2016

Aus der Darstellung der Schlackenzusammensetzungen im Quasidreistoffsystem ist die Lage der Schlacken zur Kalksättigungslinie deutlich zu erkennen. Die Sublanzenschlacken lassen den Schlackenweg während der letzten Blasminuten erkennen, durch Bodenspülung und Nachspülen wird eine geringe Annäherung an die Kalksättigungslinie erreicht. Aus der Lage der Schlacken im Quasidreistoffsystem läßt sich der Einfluß der Temperatur auf den Verlauf der Kalksättigung entlang unterschiedlicher T‐X‐Schnitte bestimmen.
Description of an experimental/theoretical method to determine the metal flow during steady‐state forming processes
Authors: Herbertz Rainer , Kallabis Hans‐Peter , Kopp Reiner , Mauk Paul‐Josef , Osterburg Helmut
Published: December 2016

A new method to determine the metal flow within the deformation zone of stationary deformation processes is introduced. Specimen preparation and analysis are explained for hot rolling of bars and structural shapes.

Theoretical fundamentals concerning material velocity in the deformation zone are defined and specific equations are deduced.

The method is applied to bars and structural steel and its results are discussed, demonstrating possible problems, inaccuracies and limits.
Ein empirisch‐theoretisches Verfahren zur Berechnung von Verzerrungen und Umformgraden beim Induktivbiegen von Rohren
Authors: Kümmerling Rolf
Published: December 2016

Am Beispiel des Biegens mit induktiver Erwärmung wird eine empirisch‐theoretische Methode zur Berechnung der Verzerrungen im Rohr vorgestellt. Die Empirie wird benutzt, um die Geometrie des Rohres nach dem Biegen zu beschreiben. Über theoretische Ansätze werden hieraus dann die Dehnungen berechnet.

Ein Vergleich von Messungen mit gerechneten Werten ergab, daß der theoretische Teil die auftretenden Längsdehnungen bei gegebener Geometrie gut wiedergibt. Die Geometrie selbst wird durch die Empirie nur dann ausreichend gut beschrieben, wenn für die Einflußgröße Vorschubkraft der jeweilige Meßwert und nicht der theoretische Wert eingesetzt wird. Dies heißt, daß die in dieser Größe enthaltenen Einflußgrößen wie Temperatur, Materialeigenschaften etc. gesondert zu berücksichtigen sind.
Effect of solidification conditions on the solidification sequence of austenitic chromium‐nickel stainless steels
Authors: Siegel Ulrich , Spies Heinz‐Joachim , Eckstein Hans‐Joachim
Published: December 2016

Unlike the well‐known effect of alloy elements in promoting the ferritic or austenitic solidification of stainless and acid‐resisting chromium‐nickel steels, kinetic effects have as yet not been so widely looked into.

For this reason, the impact of the solidification rate on the ratio of the amounts of ferritic and austenitic liquid solidification was investigated for the steels of grades X8CrNiTi18.10 and X8CrNiMoTi18.11. A microanalysis for the determination of the primary ferrite content of samples taken from ingots of different size and at different distances from the ingot surface for a total of 161 heats revealed the following:

– Increasing solidification rate causes the primary ferrite content produced during solidification to rise for steels with peritectic solidification sequence due to the resultant approach of the distribution coefficient to unity.

– Increasing solidification rate causes the austenite content to rise for steels with a primary simultaneous crystallization of austenite and ferrite due to a low total segregation in case of austenite crystallization as compared with ferrite crystallization.

– The effect of an elevated solidification rate is qualitatively equivalent to a shift of the saturation lines of the three‐phase space l+δ+γ in the Fe—Ni—Cr ternary system for liquid and γ‐crystals in the direction S with the two saturation lines approaching each other. Hence, contrary to what is expected according to the equilibrium diagram of Schürmann and Brauckmann, austenitic Cr—Ni steels solidify primarily in peritectic mode and, in the area of the line of the double‐saturated liquid, through a primary simultaneous crystallization of austenite and ferrite.

– The boundary composition between primary ferritic and primary austenitic crystallization changes with an increase in cooling rate by seven orders of magnitude from 1.25 to 1.70 as expressed in the ratio of the Cr—Ni equivalents according to Hammar and Svensson.
Determination of the Young's modulus of coke – a novel method
Authors: Klose Wolfgang , Suginobe Hidetaka
Published: December 2016

Based on the Hertz contact problem of two cylinders a method was developed to determine Young's modulus of brittle materials, e.g. coke, from the indirect tensile test. The error band to be taken into account for evaluation have been discussed. As far as chamber‐oven cokes are concerned, it was possible to derive Young's moduli, which correlated well with the values found by other authors by means of static measuring methods. In addition was determined, on a semi‐empiric basis, a linear relation between Young's modulus and porosity, – relation allowing to consider the influence of coke structure as well.
Bestimmung von Fließkurven mit dem Warmflachstauchversuch
Authors: Kapellner Werner , Kaspar Radko , Pawelski Oskar
Published: December 2016

Zur Bestimmung von Fließkurven werden Warmflachstauchversuche mit dem Warmumformsimulator (Wumsi) des Max‐Planck‐Instituts für Eisenforschung durchgeführt. Aus den Meßdaten Werkzeugweg, Stauchkraft und Probentemperatur sowie aus den Abmessungen der Probe wie Anfangsdicke, Anfangsbreite und mittlere Stauchfläche werden Fließkurven unter Anwendung der elementaren Plastomechanik berechnet. Die Auswertung der Fließkurven liefert die Fließgrenze, die maximale Spannung und den Verlauf des differentiellen n‐Wertes. Weiterhin wird eine neue Methode angewendet, um die Reibungsverhältnisse beim Warmflachstauchen zahlenmäßig zu berücksichtigen. Aus dem Temperaturverlauf während der Umformung und der Kenntnis der Temperaturabhängigkeit der Fließspannung werden temperaturkorrigierte Fließkurven berechnet. An Beispielen wird erläutert, wie Fließkurven zur Interpretation metallkundlicher Vorgänge genutzt werden können, die während der Umformung ablaufen.
Einflüsse auf die Austenitkorngröße von Einsatzstählen
Authors: Engineer Serosh J. , Kohlmann Rainer , Schüler Volker , Stelzenmüller Herbert
Published: December 2016

Mit dem Bericht soll ein Überblick über Einflüsse der Stahlherstell‐ und Stahlverarbeitungsbedingungen auf die Austenitkorngröße von Einsatzstählen gegeben werden.

Für die Feinkornbeständigkeit der Einsatzstähle haben Aluminiumnitride vor anderen Feinkornbildnern vorrangige Bedeutung. Im ersten Teil dieses Berichtes, der die Erfahrungen deutscher Stahlhersteller zusammenfaßt, werden einige dem Schrifttum entnommene, wichtige Zusammenhänge der Auflösungs‐ und Ausscheidungsbedingungen, insbesondere für Aluminiumnitride, dargestellt.

Im zweiten Teil werden die wichtigsten Bedingungen der derzeit gültigen nationalen und internationalen Normen für die Austenitkorngrößenprüfung der Einsatzstähle beschrieben und kritisch verglichen.

Im dritten Teil werden Ergebnisse von betrieblichen Untersuchungen und Laboruntersuchungen an unterschiedlichen Einsatzstählen mitgeteilt. Es wird der Einfluß der Fertigungsbedingungen, insbesondere der Wärmebehandlungen, der Warm‐ und Kaltumformung auf die Austenitkorngröße der Einsatzstähle gezeigt und der Versuch unternommen, die Untersuchungsergebnisse metallkundlich zu deuten.
Application of the theory of rolling to rolling in the case of mill vibrations
Authors: Pawelski Oskar , Rasp Wolfgang , Friedewaid Klaus
Published: December 2016

Knowledge of the reactions of the roll gap according to variable gap geometry, especially of the roll force as a function of vertical displacement of the work rolls, is required to calculate the oscillatory behaviour of the roll stand.

The basic equations describing the pressure distribution in the roll gap with variable geometry are formulated using the methods of continuum mechanics. The flattening of the work rolls is taken into account by using Hitchcock's formula. Exemplary calculations show that during vibration the tension between the stands can vanish or the neutral point can surpass the roll gap exit. Both effects may result in tearing the strip at the entry of the affected mill stand.
Beitrag zur Klärung des unstetigen Austenitkornwachstums in mikrolegierten Feinkornbaustählen
Authors: Kern Andreas , Reif Winfried
Published: December 2016

Die zur Beschreibung der Kornwachstumsvorgänge des Austenits in mikrolegierten Stählen vorliegenden qualitativen und quantitativen Beschreibungen können in einer geschlossenen Darstellung zusammengefaßt werden, die als konservative Beschreibung des Kornwachstums bezeichnet wird. Hierin wird ein kritischer Teilchenzustand der kornwachstumsbehindernden Karbonitride bezüglich der Teilchengröße und ‐verteilung unter Berücksichtigung der Rückhaltekraft der Teilchen und der Definition des Gefügeheterogenitätsgrades Z beschrieben. Von dessen Definition hängt entscheidend die Bedeutung des kritischen Zustandes ab. Innerhalb der konservativen Beschreibung kann jedoch nur stetiges Kornwachstum vorliegen. Eine Erweiterung auf die nichtkonservative Beschreibung soll das unstetige Kornwachstum klären. Die Erscheinung des unstetigen Kornwachstums wird hierbei auf das Vorhandensein von zwei Teilgefügen bei der niedrigsten betrachteten Austenitisierungstemperatur zurückgeführt. Der Heterogenitätsgrad Z wird als Verhältnis der Größen beider Teilgefüge definiert, womit der kritische Zustand den Beginn des beschleunigten Wachstums eines Teilgefüges gegenüber dem anderen kennzeichnet. Diese zwei Wachstumsvorgänge, die unterschiedlichem Anstieg folgen, beschreiben als integraler Effekt das unstetige Kornwachstum. Austenitisierungsversuche an drei mikrolegierten Stählen mit konstanter Glühzeit zeigen bei der statistischen Analyse tatsächlich zwei Teilgefüge bei der niedrigsten Austenitisierungstemperatur. Das oberhalb einer bestimmten Temperatur einsetzende beschleunigte Wachsen eines Teilgefüges bzw. die schnelle Zusammenführung zu einem Gesamtgefüge können metallografisch als unstetiges Kornwachstum beobachtet werden. Die berechneten Temperaturen für den kritischen Zustand stimmen weitgehend mit den experimentell ermittelten Temperaturen für den Beginn des unstetigen Kornwachstums überein. Diese Tatsachen belegen die Beurteilung des Kornwachstums innerhalb der nichtkonservativen Beschreibung. Das Vorhandensein zweier Teilgefüge am Wachstumsursprung kann auf Seigerungen der Elemente Mn und Si zurückgeführt werden.
The role of reversible temper embrittlement in TM‐rolling of HSLA‐steels
Authors: Freier Klaus , Feldmann Ulrich
Published: December 2016

In TM‐rolling of strip and plate the mill parameters can be adjusted such that reversible temper embrittlement (RTE) happens. This leads, together with the TM‐typical grain elongation, to a special fracture appearance which consists of sub‐fracture (split, separation) formation starting from the main fracture plane. The lower toughness in the thickness direction is connected with a sloping shelf of the otherwise sigmoidal energy temperature curve of impact bending tests with ISO‐V(CVN) specimens. It is shown how RTE can be avoided, namely by low phosphorus contents of the material and/or by low coiling temperatures at strip rolling. Accelerated cooling of plates can avoid RTE, but care must be taken not to produce plates with lower toughness.
Aufnahme von Tonerde durch Stranggießpulver
Authors: Do Thuong Thoi , Lange Klaus W.
Published: December 2016

Anhand von mit Aluminium desoxidierten Eisenschmelzen wird die Tonerdeaufnahmegeschwindigkeit handelsüblicher Stranggießpulver untersucht. Die Tonerdeaufnahmevermögen der untersuchten Gießpulver liegen über 20 Gew.‐%, so daß sie sich in dieser Beziehung in der Praxis gut bewähren können. Die Abhängigkeit der Tonerdeaufnahmegeschwindigkeit von der Basizität (CaO/SiO2) zeigt ein Minimum. An der Phasengrenze Gießpulver/Schmelze beträgt der anfängliche Tonerdeübergang 1,78 mg/cm2.s.
An improved calculation of the transformation of steels
Authors: Hougardy Hans Paul , Yamazaki Kazumasa
Published: December 2016

For the calculation of the transformation of steels during continuous cooling a new method is proposed. For isothermal transformation the temperature dependence of 1% and 99% transformation of austenite is described by a function which can well be fitted to measured values. This function allows an extrapolation beyond the measured values giving good agreement between calculated and measured TTT‐diagrams. For continuous cooling it is possible to calculate the transformation below Ms. The agreement between calculated and measured values of the volume fractions of different microstructural constituents at room temperature after continuous cooling is good.
Maßnahmen zur Verbesserung der Richtigkeit von Stahlanalysen mit Automaten
Authors: Staats Gotthard , Tröbs Volkmar
Published: December 2016

Das Verhältnis der Vergleichbarkeit zwischen den Laboratorien zu der Wiederholbarkeit innerhalb der Laboratorien bei der Erstellung von analytischen Informationen läßt auf systematische Unterschiede zwischen den Laboratorien schließen. Die so konstatierte unterschiedlich gute Beschreibung der Realität soll durch Erzeugen analytischer Informationen größtmöglicher Richtigkeit verbessert werden. Das wird erreicht durch Referenz; das ist eine definierte Atomzahl des Analyten, die nach einer Voranalyse durch Rekonstitution der Probenportion in Form einer festen oder flüssigen Lösung den gleichen physikalischen und chemischen Bedingungen ausgesetzt wird wie die Analysenprobe. Es werden der Produktion angepaßte sekundäre Referenzproben erzeugt für die Eichkontrolle der Analysengeräte nach mehreren Methoden. Dabei soll schließlich durch minimalen Aufwand eine maximale Übertragung des Vertrauens in die Referenz auf den Analyten in der Analysenprobe gesichert werden.
Relationship between grain size and fracture toughness of tool steel
Authors: Pacyna Jerzy , Mazur Adam
Published: December 2016

The aim of this study was to examine the effect of grain size, regulated by means of austenitizing temperature, on the process of hot‐work tool steel cracking. Fracture toughness (Klc) of this steel depended on the ratio of the average linear intercept of grain (L̄) and the diameter of the plastic strain zone formed ahead of the propagating crack (dy). Investigations were supplemented by the fractographic analysis.

The dependence of the Klc one the ratio L̄:dy has been confirmed. In the subcritical range, when L̄:dy<1, the grain growth causes rapid decrease of fracture toughness. In an overcritical range, when L̄:dy>1, grain growth resulting from the increase of austenitizing temperature causes stoppage of the decrease of fracture toughness and can even lead to increase. Thus, tools requiring the highest hardness can be quenched from possibly high temperatures without fear of any disadvantageous influence upon the toughness of even a strong grain growth. In the critical range, when L̄:dy≈1, fracture toughness of tool steel reached minimum.
Brittle failure resistance of steels and weld metals for pressure vessels of light‐water reactors
Authors: Pilous Václav
Published: December 2016

The influence of the hydrogen effect during welding of great thicknesses of steels induced into welded joints particularly by moisture contained in the filler material used, is followed up in this paper. The results are compared with the effect of hydrogen induced into the weld metal by controlled cathodic hydrogenization, i. e. by simulation of service conditions. The development of cracks was observed by their propagation in both the undercladding area and surface weld deposit. In the paper the dependence of the crack propagation rate on the stress intensity factor range is expressed. It was found that even if the effect of metallurgically induced hydrogen has no unfavourable consequences on mechanical properties, it is necessary to minimize the hydrogen content in weld metal and avoid subcladding initiations and crack formation and protective cladding overlay reduction. Undercladding initiations and surface defects are the intercepting spots for the hydrogen diffusion, where damaging or substantial reduction of cohesive strength between grains appears.
Isotherme Transportvorgänge in komplex gasdurchströmten Schüttungen
Authors: Rodenhäuser Fritz , Kremer Hans
Published: December 2016

Aufgrund der vielseitigen technischen Einsatzgebiete von Festbettschüttungen gewinnt das Wissen über die strömungsphysikalischen und wärmekinetischen Vorgänge in ihnen immer mehr an Gewicht. Zielsetzung ist es, das dreidimensionale Vermischungsfeld eines axial/peripher angeströmten Haufwerkes zu untersuchen, um, basierend auf den Erkenntnissen der axialen Durchströmung, Aussagen über die Transportvorgänge in komplex durchströmten Schüttungen treffen zu können. Zur Bestimmung der räumlichen Druck‐ und Geschwindigkeitsverteilung im gesamten Reaktor wird ein homogenes makroskopisches Modell vorgestellt. Die Lösung erfolgt unter Berücksichtigung der Potentialtheorie.

An der halbtechnischen Versuchsanlage eines Schachtofenmodells lassen sich die betrieblichen und geometrischen Modellpa‐rameter hinsichtlich ihres Einflusses bestimmen. Insbesondere werden Korngröße, Betthöhe, Zahl und Durchmesser der seitlichen Einspeisung sowie Massenstromverhältnis der Einzelströme systematisch variiert.
Ermittlung der Wärmeleitfähigkeit in synthetischen Gießpulvern
Authors: Gammal Tarek El , de Loria Saul J. Jofré Sanchez
Published: December 2016

Die Wärmeleitfähigkeit synthetischer Schlacken im Dreistoffsystem Al2O3—CaO—SiO2 mit und ohne CaF2‐ und/oder Na2O‐Zugaben wird im festen, fest/flüssigen und flüssigen Zustand mit Hilfe eines modifizierten stationären Hohlzylinderverfahrens bestimmt. Die untersuchten Schlacken dienen als Grundlage für die chemische Zusammensetzung der Gießpulver für das Stranggießen von Stahl und entsprechen in einigen Fällen den Gießschlacken, die nach der Kohlenstoffverbrennung und Karbonatzersetzung aus dem Gießpulver in der Stranggießkokille entstehen.

Mit steigender Temperatur nimmt die Wärmeleitfähigkeit bei den untersuchten Schlacken fast linear zu. Im fest/flüssigen Übergang spielt die Schmelzenthalpie bei der Ausbildung eines Maximums der Wärmeleitfähigkeit innerhalb des Schmelzintervalls eine entscheidende Rolle. Schließlich nimmt die Wärmeleitfähigkeit im flüssigen Zustand mit zunehmender Temperatur ab. Der Al2O3‐Gehalt übt keinen Einfluß auf die Wärmeleitfähigkeit im flüssigen Zustand aus. CaF2‐ und/oder Na2O‐Zugaben führen dagegen zu einer Abnahme der Wärmeleitfähigkeit im gesamten untersuchten Temperaturbereich.
Einfluß der Warmverformung auf das Umwandlungsverhalten und das Gefüge von verschiedenen niedriglegierten Stählen
Authors: Vlad Constantin M. , Liphardt Manfred , Kügler Jörg
Published: December 2016

Bei der Ermittlung von kontinuierlichen ZTU‐Schaubildern unter dem Einfluß einer Warmverformung von rund 50% wurde festgestellt, daß die Wechselbeziehungen zwischen der verformungs‐ und legierungsbedingten Realstruktur des Austenits und den Umwandlungsvorgängen bei der anschließenden Abkühlung sich stark auf die Kinetik der γ/α‐Umwandlung auswirkt. Änderungen im Löslichkeitsverhalten und in der Diffusionskinetik der Legierungselemente sowie in der Selbstdiffusion des Eisens als Folge der durch die bei der Umformung eingebrachten Gitterfehler im Austenit beeinflussen sowohl die Keimbildung als auch das Wachstum der verschiedenen Umwandlungsphasen.

Die Ergebnisse von Versuchen an mehreren niedriglegierten Kohlenstoffstählen zeigen auf, daß die Austenitumwandlung zu Ferrit und Perlit durch eine erhöhte Konzentration an Gitterleerstellen infolge der Warmumformung beschleunigt wird. Die martensitische Umwandlung wird ebenso von der Defektstellenkonzentration im verformten Austenit in dem Sinne beeinflußt, daß die Martensit‐Starttemperatur Ms im Vergleich zum unverformten Zustand zu etwa 30 bis 40°C niedrigeren Werten verschoben wird. Es liegen Beweise vor, daß die Erniedrigung der Ms‐Temperatur zusätzlich mit der Entstehung einer starken {123} ⟨412⟩‐Austenittextur verknüpft ist. Bei umwandlungsträgen Stahlsorten wurden beim kontinuierlichen Abkühlen umwandlungsfreie Bereiche zwischen der Ferrit/Perlit‐ und Bainitstufe als Folge der Warmumformung festgestellt. Teilweise wird die bainitische Umwandlung völlig unterdrückt. Die Ausbildung einer starken Textur im Austenit vor der Bainitumwandlung führt zu einer Senkung der Bainit‐Starttemperatur von bis zu 100°C bei höheren Abkühlraten.
Approximation of stress‐strain curves by various functions
Authors: Reiff Karl , Herdt Klaus Dieter , Hoffmann Reinhold
Published: December 2016

Stress‐strain curves obtained by measurements based on four different strain‐rates relating to steels St 37‐3 and X 10 CrAl 18 were approximated by various functions. The mathematical procedure used herein is of advantage inasmuch as no distortion through transformation of the approximating function occurs. The transition from the area of spread of Luders lines to homogeneous deformation, which occurs in steel St 37‐3, is discussed.
Einfluß von überlagerter Badströmung, Stofftransport und Badgeometrie auf eine Gasdispersion
Authors: Turkan Saffet , Lange Klaus W.
Published: December 2016

Das früher entwickelte digitale Simulationsmodell zur Beschreibung der Vorgänge, die durch das Einleiten von Gas in eine Stahlschmelze initiiert werden, wird benutzt, um den Einfluß einer überlagerten Flüssigkeitsströmung, des Stoffaustauschs, der Badgeometrie und unterschiedlicher Gasdurchsätze auf Bildungsfrequenz, Zahl und Oberfläche der Blasen, den relativen Gasgehalt und die Auswaschwirkung zu untersuchen.

Mit steigender Badgeschwindigkeit entstehen mehr und kleinere Blasen, eine strömende Flüssigkeit sorgt also selbst für eine feinere Dispergierung des eingeblasenen Gases. Dieser Dispergiereffekt verstärkt sich bei Stoffaustausch, obwohl grundsätzlich der Stoffübergang in die Blase hinein sie vergrößert. Die Verweilzeit der Blasen im Bad sinkt wegen der Verkürzung der Blasen‐ablösezeiten und wegen des schnelleren Durcheilens des Bades infolge des Gleichstroms. Unter den vorgegebenen Bedingungen vermag die bessere Gasdispergierung nicht, die Nachteile aus kleinerer Blasenoberfläche und kürzerer Verweilzeit im Bad zu kompensieren, wenn man den Erfolg ausschließlich am Auswascheffekt mißt. Dieser Effekt sinkt mit steigender Badgeschwindigkeit. Dieses Ergebnis bleibt auch dann bestehen, wenn man die unterschiedlichen Verweilzeiten berücksichtigt.

Bäder mit hohem Schlankheitsgrad sind meistens günstig. Stoffaustausch kann Abhängigkeiten von der Badgeschwindigkeit umkehren, beispielsweise beim relativen Gasgehalt. Die Ergiebigkeit des Stoffaustauschs spielt eine wichtige Rolle, beispielsweise vergrößern höhere Badkohlenstoffgehalte die spezifische Phasengrenzfläche und den relativen Gasgehalt im Bad.

Das Simulationsmodell läßt Aussagen zu, die im Experiment nur schwer zu gewinnen sind; beispielsweise erlaubt es nicht nur „Momentaufnahmen” von der Gesamtzahl aller Blasen und der spezifischen Phasengrenzfläche im Bad, sondern auch von der Blasenzahl und Grenzfläche, die man aus der Einheitsmenge des eingeblasenen Gases erhalten kann. Man erhält somit Hinweise für die Auslegung und Betriebskosten der Aggregate. Bei der Prüfung des Auswascheffektes kann man die Betrachtung der Möglichkeiten des Gases von den am Bad erzielten Effekten trennen, die Optima des Gasausnutzung (in bezug auf das Auswaschen) fallen nicht mit den Optima der Badraffination zusammen.
Present quality level of large heat resistant rotor forgings made of 1 % CrMoV steels – Part 1
Authors: Ewald Jürgen , Berger Christina , Keienburg Karl‐Heinz , Wiemann Werner
Published: December 2016

The mechanical and toughness properties of steam turbine rotors of different production methods and different heat treatments are described and compared. Air and oil quenched rotors have similar properties in respect to creep behaviour while the toughness level of the oil quenched rotors is better. Rotors manufactured since about 1975 have a better level of all properties than older ones which is due to higher degree of purity, lower level of trace elements and a today better controlled temperature process during the whole manufacturing.
Untersuchung über die Abbindung des Schwefels in kalkgesättigten Schlacken duch Oxisulfide unter Beteiligung des dreiwertigen Eisens
Authors: Schürmann Eberhard , Fischer Heribert
Published: December 2016

Der Einfluß der CaO‐ und FeOn‐Gehalte der Schlacke auf die Entschwefelung ist seit langem bekannt. Nach neueren Untersuchungen jedoch zeigen die Schwefelverteilungswerte unter oxidierenden Bedingungen eine Abhängigkeit auch vom Eisen‐(III)‐oxid‐Gehalt. Ausgehend von der Hypothese der Bildung von Fe3+‐haltigen Oxisulfiden wurde deshalb in dieser Arbeit die Möglichkeit der Abbindung des Schwefels durch Kalkferrite untersucht. Dazu wurden Glühversuche mit Tabletten aus FeS und 2 CaO.Fe2O3 in Gasatmosphären mit festgelegtem Sauerstoffpartialdruck bei Temperaturen von 900 bis 1400°C durchgeführt. Die geglühten Proben wurden im Diffraktometer sowie mit der Mikrosonde untersucht.

Im System Ca—Fe—S—O wurde ein Oxisulfid I gefunden, dessen Zusammensetzung als 3CaS.2Fe2O3 (Fe4Ca3S3O6) angegeben werden kann. Das darin enthaltene dreiwertige Eisen erklärt die bei steigenden Fe3+‐Gehalten zunehmenden Schwefelverteilungswerte. Es konnte weiterhin ein zweites Oxisulfid II (2CaS.Fe2O3) bestätigt werden, das jedoch für die Schwefelabbindung in Stahlwerksschlacken von untergeordneter Bedeutung ist.

Die dhklWerte beider Oxisulfide wurden bestimmt und mit den Angaben anderer Autoren über Oxisulfide verglichen. Die Schwefelabbindung ist abhängig vom eingestellten Sauerstoffpartialdruck. Bei niedrigen po2, d.h. stark reduzierenden Bedingungen, liegt der Schwefel als CaS vor. Bei höheren po2 wird der Schwefel ausschließlich als Oxisulfid I abgebunden, wogegen am Übergang von reduzierenden zu oxidierenden Bedingungen nebeneinander CaS sowie Oxisulfid I und II existieren. In reinen FeOn‐Schlacken liegt der Schwefel nur als an Fe gebunden vor.
Effect of heat input and preheating on hydrogen assisted weld joint cracking of a 0.13% C, 1.5% Mn, 0.032% Nb high strength steel of 50 mm plate thickness in the IRC test
Authors: Hoffmeister Hans , Christensen (†) Nils , Akselsen Odd M.
Published: December 2016

The effects of preheating and heat input on hydrogen assisted weld joint cracking are investigated at a restraint intensity of 32 kN mm−2 of a 0.13% C, 1.5% Mn, 0.032% Nb high strength steel of 50 mm thickness in the IRC test, using a high hydrogen experimental electrode of 530 N mm−2 yield strength.

For a heat input ranging from 0.6 to 1.05 kJ mm−1 a critical preheating temperature of 140°C for almost complete crack prevention, for a range from 1.5 to 2.05 kJ mm−1, 120°C were found respectively. Nominal stresses at the ends of the 70‐80 mm long welds at the start of extensive cracking increase with heat input and preheat, the crack propagating from the HAZ into the weld metal quickly. Under conditions without or close to cracking, however, final stresses after 18 h are reduced with heat inputs. Consequently, crack critical combinations of preheating and heat input are linked to stresses decreasing with heat input but increasing with preheat. From the established IRC‐test diagram required combinations of local preheat and heat input for either avoiding hydrogen cracking or overstressing of the weld metal can be determined. Currently used cracking prediction procedures do not consider the effect of heat input and preheat on stress sufficiently and, therefore, may provide unsafe conclusions.
Entsphosphorung von kohlenstoffhaltigen Eisenschmelzen mit Calciumcarbid und Calciumcarbid‐Calciumfluorid‐Schlacken
Authors: Schürmann Eberhard , Jacke Hartmut
Published: December 2016

Für die bei einer Entphosphorung von Eisenschmelzen mit CaC2 auftretenden Sättigungszustände des Zustandsdiagramms Fe—C—Ca—P wurden in der Eisenecke mit den für Eisenschmelzen interessierenden technischen Gehalten an P und C folgende sättigende Phasen ermittelt zu: Calcium, Calciumcarbid, Calciumphosphid, Calciumcarbophosphid und Graphit. Aufgrund der gefundenen Versuchsergebnisse führen die geringen P‐Gehalte im Bereich der Calcium‐ und der Calciumcarbidsättigung zunächst zu erhöhten Ca‐Werten, ehe im Bereich der Calciumphosphid‐ und Calciumcarbophosphidsättigung die P‐Werte mit steigenden Ca‐Gehalten durch ihre Verknüpfung über das Löslichkeitsprodukt abnehmen. Bei der Behandlung von P‐haltigen Eisen‐Kohlenstoff‐Schmelzen mit CaC2—CaF2‐Schlacken wird die Entphosphorung ebenfalls über in Lösung gegangenes Ca und die Bildung von Calciumphosphid geregelt. Die Entphosphorung ist stark abhängig vom C‐Gehalt im Eisen und zeigt nach den eigenen Ergebnissen ein Maximum bei ca. 0,85 Gew.‐% C. Jedoch wird durch das verstärkte Auftreten des Calciumcarbophosphids bei höheren Kohlenstoffgehalten auch bei Graphitsättigung der Eisenschmelze noch ein deutlicher P‐Abbau bei steigenden Ca‐Gehalten gewährleistet. Insgesamt führt die Entphosphorungsbehandlung mit CaC2—CaF2‐Schlakken zu Abbauergebnissen, die einer Verschiebung der im reinen System Fe—C—Ca—P gefundenen Sättigungszustände zu um den Faktor 2 niedrigeren Werten gleichkommen.
Solidification parameters, microstructures, and mechanical properties of rapidly solidified iron‐based alloys
Authors: Frommeyer Georg , Vogt Erhard
Published: December 2016

Cooling rate measurements were carried out using a computer controlled melt spinning unit for the production of rapidly solidified Fe 6.3 wt.% Si and Fe 3.2 wt.% C melt spun ribbons employing a wide range of process parameters. The cooling rates are mainly a function of the ribbon thickness, and are independent of the alloy composition and wheel material. The resulting microstructures have been characterized by light optical and electron microscopy (SEM and TEM) investigations and were found to be influenced by the cooling conditions during and after solidification. Grain sizes and secondary dendrite arm spacings are related to the cooling rates by means of exponential relationships.

In addition to this, rapidly solidified eutectic Fe 4.2 wt. %C alloy powder was produced by argon melt‐atomization. Powder particles of 20 μm to 80 μm size solidified microcrystalline and exhibit cementite, metastable γ‐phase, and martensite. The cementite matrix is of dendritic structure. After consolidating the powder by hot pressing below A, the microstructure changes to the fine equiaxed grains containing about 66 Vol.% Fe3C and a dispersoid of ferrite ≤1 μm within the cementite matrix. This material exhibits high tensile strength and wear resistance at room temperature. At elevated temperatures in the region between 650°C and 750°C, and at strain rates of ε ⋍ 10−4s−1 the fine grained ceramic‐like material reveals superplastic behaviour.
New method to examine microsegregations in iron‐base alloys by means of microprobe
Authors: Schürmann Eberhard , Baumgartl Siegfried , Nedeljković Ljubomir , Tripković Milivoie
Published: December 2016

The microsegregations in iron alloys can be thoroughly described in detail by a microprobe analysis. By determining the element contents on a surface (max. 100.100 points of measurement) the elements segregation behaviour in the structure can be examined. Adequate data evaluation such as three‐class‐diagrams, coupling of contents during the precipitation of cored crystals or line‐scans give further evidence of the amount of segregations in the cast or rolled material. In conjunction with other methods such as thermal analysis, the microprobe analysis is able to give information about the solidification of iron alloys.
Effect of the finish rolling and cooling conditions on the properties of microalloyed plate steels
Authors: Siegfried Distl Josef , Kaspar Radko , Zeislmair Ulrike
Published: December 2016

The processing parameters of finish rolling and cooling of three HSLA steels were varied in a wide range applying the plane strain hot compression simulation test on the hot deformation simulator (Wumsi). Evaluating the flow curves of the deformation steps, some metallurgical phenomena in austenite during hot deformation could be determined. The results of material testing after the simulation experiments exhibit a strong correlation between the finish rolling and cooling conditions and the final mechanical properties of the steels tested. As a way to increase strength, lowering finishing temperatures and/or accelerating cooling after finish rolling proved to be most effective. To improve notch toughness, on the other hand, a high total finishing strain should be applied as well as low finishing temperatures, however, above Ar3.
Berechnung der Schubspannungs‐Abgleitungs‐Kurven aus Druckversuchen an mittelorientierten Einkristallen
Authors: Hattendorf Heike , Bolle Monika
Published: December 2016

Mittelorientierte Einkristalle verformen sich im Druckversuch über ihre Länge nicht homogen. Es wird ein Rechenverfahren angegeben, in dem diese Inhomogenitäten berücksichtigt werden und Schubspannungs‐Abgleitungskurven für den homogen verformten Teil der Probe errechnet werden können. Die Rechnung wird an experimentellen Ergebnissen von Fe—6 Gew.% Si überprüft.