bluuebunny/crossref_metadata_2025_split huggingface dataset:
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.
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.
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.
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.
Thermisches Betriebsverhalten einer Bandsinteranlage
Authors: Krumm Wolfgang , Fett Franz N. 
Published: December 2016

Es wird ein vereinfachtes mathematisches Modell vorgestellt, mit dessen Hilfe das thermische Betriebsverhalten einer Bandsinteranlage in Abhängigkeit verschiedener Parameter wie Koksgrusgehalt oder Feuchte der Sintermischung beschrieben werden kann. Das Modell enthält als Grundgleichung die instationäre Wärmetransportgleichung, die mit einem modifizierten Newton‐Euler‐Verfahren gelöst wird. Es ist so konzipiert, daß es in ein umfassendes Energiemodell für ein Hüttenwerk integriert werden kann. Es dient damit im weiteren Sinne als Hilfsmittel für die Energiesteuerung im Hüttenwerk.Durch Simulationsrechnungen wird der Einfluß von Wärm‐ und Wärmebehandlungshauben über dem Sinterband auf die Leistungsfähigkeit der Sinteranlage aufgezeigt. Je nach Abdeckungsgrad des Sinterbandes durch Wärmhauben und den dort herrschenden Temperaturen kann bis zu 15% Koksgrus eingespart werden.
Influence and role of potassium in the reduction of hematite with CO/CO2
Authors: Roederer Jeanne , Jeannot François , Dupré Bernard , Gleitzer Charles 
Published: December 2016

In most shaft furnaces, there is some overlap between hematite‐magnetite and magnetite‐wustite single reactions, due to thermodynamic conditions prevailing during burden movement and to the texture of pellets and/or sinters. Hence, we have investigated the action of potassium on hematite ore and pure crystal reduction with CO—CO2, from 700°C to 1000°C, and with CO/CO2 = 30/70 and 50/50.With or without potassium reduction proceeds in two successive steps, where the first seems to be much faster than the second. But actually the recorded kinetic data correspond to the same order of magnitude for the two reduction rates, especially at high temperatures. Consequently the usual Bessières model does not apply. This is partly due to the nontopochemical interface in the magnetite‐wustite step. As care has been taken to avoid any reactant starvation, a hypothesis which would encompass all results in a consistent picture is the drop of CO partial pressure in the very outer part of the magnetite layer. The action of potassium on the hematite‐magnetite step is in agreement with oberservations reported in the preceding article: finer texture, greater surface and reactivity, easier gas access. Consequently these features favour an easier reaction in the second step, which proceeds within the Uniform Internal Reaction regime.
Entschwefelung von gerührtem und ungerührtem Roheisen mit kalkreicher Schlacke unter oxidierender Gasatmosphäre
Authors: Schürmann Eberhard , Erz Hans Peter , Heimann Klaus 
Published: December 2016

Aus Betriebsergebnissen bei der Pfannenentschwefelung ist ein negativer Einfluß oxidierender Gasphasen bekannt. Daher war es das Ziel der eigenen Untersuchungen in einer geeigneten Apparatur die Wirkung oxidierender Bedingungen in der Gasphase sowohl auf den Verlauf des Schwefelabbaues in der Schlacke als auch des Schwefeltransportes aus dem Roheisen in die Schlacke zu untersuchen.Oxidierende Gasphasen erwirken bei der Pfannenentschwefelung an der Phasengrenze Schlacke/Gas eine Oxidation des Schwefels aus der Schlacke, ohne jedoch bei ruhender Schlackenschicht ein Oxidationspotential in der Schlacke aufzubauen, das bis zur Phasengrenze Roheisen/Schlacke durchgreift und dort die Entschwefelung des Roheisens durch die Siliciumgehalte stört. Sowohl die Entschwefelung des Roheisens als auch die Oxidation des Schwefels aus der Schlacke werden durch höhere Temperaturen und durch eine Rührwirkung gefördert. Der Schwefeltransport wird bei den ungerührten wie bei den gerührten Schmelzen durch Diffusionsvorgänge gesteuert und auch hier durch steigende Temperaturen und rührende Kräfte begünstigt.
Refining of steel melts using alkaline earth metals
Authors: Breitzmann Martin , Engell Hans‐Jürgen , Janke Dieter 
Published: December 2016

In secondary refining of steel melts, the use of alkaline earth metals as a slag phase can be of great significance to remove tramp elements of the main groups IV and V. Fundamental data on corresponding refining equilibria and on the solubilities of the alkaline earth metals Mg, Ca, Sr and Ba in iron and iron alloys have been determined by equilibrating the two metal phases, contained in CaO crucibles, under excess argon pressure at 1600°C. The experimental results indicate that tramp elements such as Sn, N, and P are largely transferred from the iron to the alkaline earth metal phase using Ca, Sr or Ba. Equilibrium alkaline earth metal contents are found to be 0.03 % Ca, 0.004 % Sr and 0.0005 % Ba. Solubilities of Ca, Sr and Ba in iron are increased in the presence of Ni and decreased by additions of Cr.In the potential industrial application, reducing conditions must be provided and excessive vaporization must be avoided by adequate techniques of addition of the alkaline earth metals.
Raffination von Stahl mit einer Calcium/Magnesium‐Legierung
Authors: Gammal Tarek El , Lischka Helmut 
Published: December 2016

Die Raffination eines unlegierten, aluminiumberuhigten Baustahls mit Ca/Mg, speziell der Verbindung CaMg2, wurde theoretisch unter Verwendung eines thermochemischen Datenbanksystems (Therdas Datenbanksystem2)) und experimenteller Laborschmelzen untersucht. Die theoretisch aufgezeigten Entschwefelungs‐ und Desoxidationseigenschaften wurden durch die Schmelzversuche bestätigt, bei denen Gehalte von 15 ppm Sauerstoff und 20 ppm Schwefel eingestellt werden konnten. Die Reaktionsprodukte und die möglichen Einschlußmodifikationen konnten durch die Berechnung weitestgehend vorhergesagt werden. Schon bei CaMg2‐Zugaben von 0,01 % werden die Tonerdeeinschlüsse instabil und durch das Behandlungsmittel zu 12CaO · 7Al2O3 bzw. MgO · Al2O3 umgesetzt. Eine geringfügige Erhöhung der Raffinationsmittelangebote auf 0,03 % reicht in der Regel aus, damit auch diese Spinelle und Aluminate ihre Stabilität verlieren.Die für die Anisotropie der Zähigkeitswerte im Ausgangswerkstoff verantwortlichen langgestreckten, separaten Mangansulfide werden bereits durch geringe Mengen des Behandlungsmittels (≤ 0,1%) beseitigt und liegen nach der Behandlung nur noch vereinzelt in Form kleiner, runder bzw. teilweise elliptisch verformter Einschlüsse der Größenordnung 1–3 μm vor. Andere, nach der Behandlung im Stahl verbleibende Einschlüsse, wie globulare Calcium‐Aluminate, eckige Magnesia‐Tonerde‐Spinelle und besonders häufig meist runde Formen von Kombinationen dieser Komponenten liegen im Bereich von 1–4 μm vor. Der hohe Reinheitsgrad des Werkstoffes führt zu einer Verminderung der Anisotropie der mechanischen Eigenschaften. Da die geringe Löslichkeit von Calcium und Magnesium im flüssigen Stahl keinen Aufbau eines Reaktionsmittelvorrates in der Schmelze erlaubt, sollte die Raffinationsmittelzugabe kontinuierlich erfolgen, wozu sich verfahrenstechnisch Injektionsanlagen und Drahtspulsysteme anbieten.
Einfluß der Fe2O3‐Gehalte in Frischschlacken auf die MgO‐Löslichkeit bei verschiedenen Sauerstoffpartialdrücken des Schlacke‐Gas‐Gleichgewichtes
Authors: Schürmann Eberhard , Kolm Ingo 
Published: December 2016

Untersuchungen an isothermen Sättigungsschmelzen komplexer Stahlwerksschlacken bei 1600°C sollten Aussagen zum Verschleißangriff von Frischschlacken auf MgO‐haltiges Feuerfestmaterial ermöglichen. Dabei wurde besonders der Einfluß von erhöhten Sauerstoffpartialdrücken des Gas‐Schlacke‐Gleichgewichtes (ρo2 von 10° bis 10−8 bar) berücksichtigt, die über eine Zunahme der 3wertigen Eisenanteile in der Schlacke wirksam werden.Durch Sättigungsschmelzen sind experimentell die bisher nur unzulänglich erforschten MgO‐Sättigungsgehalte in Schlacken bei höheren, durch Ar/O2‐ bzw. CO/CO2‐Gasgemische festgelegten Sauerstoffdrücken untersucht worden. Die MgO‐Löslichkeit steigt im reinen System FeO—Fe2O3—MgO zunächst, ausgehend von einem Grundwert, den die Schlackenzusammensetzung beim Gleichgewicht mit flüssigem Eisen vorgibt, mit steigenden Fe2O3‐Gehalten, solange ein Magnesiowüstit‐Mischkristall die sättigende Phase darstellt. Bei Sauerstoffdrücken ab etwa 10−3 bar aufwärts findet entlang der dann herrschenden Magnesioferrit(MF)‐Sättigung ein Abfall im MgO‐Sättigungsgehalt statt, der aber zum Gleichgewicht mit reinem Sauerstoff hin (ρO2 = 1 bar) wieder leicht ansteigt. Der Magnesioferrit‐Sättigungsbereich wird bei Anwesenheit weiterer Oxide, wie SiO2 und CaO, zurückgedrängt und konnte bereits im System FeO—Fe2O3—MgO—CaO—SiO2 nicht mehr eindeutig nachgewiesen werden. Die erhöhten Löslichkeiten für MgO in stark aufoxidierten Schlacken müssen bei der Beurteilung des Schlackenangriffs auf das Feuerfestmaterial zusätzlich zu den Sättigungsgehalten beim Gleichgewicht mit einer Eisenschmelze in Rechnung gestellt werden.
Interfacial phenomena and mass transfer in extractive metallurgy
Authors: Olette Michel 
Published: December 2016

Interfacial phenomena play an important role in pyrometallurgical processes and knowledge of them and of physical properties involved is necessary for understanding the mechanisms and the kinetics of such reactions. A large number of measurements, performed at Irsid under equilibrium conditions, are presented in this review. Several experimental techniques were used and more particularly:– Sessile drop method for measurement of liquid metals surface tension and contact angle liquid metal/solid oxide;– measurement of the contact angle between a liquid slag drop and its liquid metal substrate from which the interfacial tension can be derived;– direct determination of the interfacial tension from X‐ray pictures of metal drops immersed in the slag.The systems studied consisted, for the metal phase, of binary and ternary Fe alloys containing C, Mn, Si, O, S and, for the slag phase, binary and ternary mixtures made from CaO, SiO2, Al2O3, MnO, iron oxides, CaF2 and Na2O. A strong effect of O and S potentials was observed. For non‐equilibrium conditions, however, the dynamic interfacial tension between liquid metal and slag decreases sharply when an intense mass transfer occurs through the interface. The potential consideration of interfacial turbulence phenomena (Marangoni effect) in metallurgical reactions is also discussed.
Improving solidification pattern of ESR ingots combined with energy savings
Authors: Shash Yehia Mohamed , Gammal Tarek El , Salamoni Mohamed Ahmed El , Denkhaus Friedrich Alexander 
Published: December 2016

Most of the metallurgical effects resulting from electroslag remelting of metal may be divided into two groups, namely, the effects due to the slag/metal reactions taking place and the effects due to the special solidification conditions characteristic of this process. Solidification of ESR ingots takes place progressively as heat is removed from the liquid metal pool via the mold walls. By careful matching of the melting rate with the freezing rate, the desired shallow metal pool is attained, leading to the well known directional solidification pattern with consequent improvement in properties of the steel. The choice of power parameters is limited by a compromise between the need for a high melting rate for economic reasons (costs) which may tend to give a rather deep metal pool and the need for a shallow metal pool to obtain optimum metallurgical properties. In this process only a relatively small amount of the total energy input is actually utilized to melt down the metal. The major part of the energy is lost from the slag and metal pool to the water cooled mold.In this paper the results of numerical and experimental investigations are presented, setting out a simple method of saving energy and controlling the solidification pattern of the ingot. This method involves the addition of solid particles to the melt to utilize the surplus energy evolved in the central area of the slag bath.
Development in smelting reduction processes
Authors: Papst Gero 
Published: December 2016

Corex process is a smelting reduction process to produce hot metal of blast‐furnace quality. Coal is used instead of coke, and this replacement makes production costs of hot metal decrease. Iron ore reduction and melting is separated into two steps: in a melter gasifier reducing gas is generated and melting energy is produced by coal gasification; iron ore is reduced in a shaft furnace. Due to this separation, a great variety of untreated coals can be used.The Corex process is designed to operate under elevated pressure, up to 5 bar. Reducing gas is generated in a fluidized bed by partial oxidation of coal. After leaving the melter gasifier, the gas is mixed with cooling gas to obtain a temperature suitable for direct reduction, i.e. approximately 850–900°C.The fines captured in a hot cyclone are re‐injected into the gasifier. Reducing gas is fed into the reduction furnace and ascends through the iron burden according to the counterflow principle. The hot DRI having a temperature of 800–900°C is continuously charged into the melter gasifier, where further reduction is effected and melting occurs. Hot metal and slag drop to the bottom of the melter‐gasifier. Analogous to blast‐furnace practice hot metal and slag are discharged by conventional tapping.
Concept and present state of a coal‐based smelting reduction process for iron ore fines
Authors: Neuschütz Dieter , Hoster Thomas 
Published: December 2016

The concept of a two‐stage smelting reduction process is presented. In the first stage highly metallized iron ore fines are produced in a circulating fluidized bed. In the second stage a hot metal is produced in a melter‐gasifier where – together with metallized ore – coal and oxygen are injected to generate the required heat and the CO‐rich reducing gas. The process was tested stepwise in pilot scale installations. Although only a reduction temperature of 830 °C instead of the required 880–900 °C could be realized in the pilot unit, test results make it very probable that a metallization of 90% can be reached with any fine ore without sticking problems, if the ore is covered with a carbon layer by CO decomposition in a pretreatment stage with the reduction offgas at 500–600 °C. The CO decomposition on the fresh ore leads to a high gas utilization which renders a CO2 washing stage and gas recycling unnecessary.To prove the technical and economic feasibility of the combined process, the next development step should be the design and operation of a larger pilot plant with a capacity of at least 5 t hot metal/h for continuous and joint operation of both the melter/gasifier and the reduction stage.