Evaluation of the influence of selected tramp elements on the inclusion behavior in the steel matrix

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Abstract

Zur Erreichung der Nachhaltigkeitsziele der UNO sowie um die CO2-Neutralität der Europäischen Union bis 2050 zu gewährleisten, ist es notwendig, den Anteil des Stahls, der über die Elektrolichtbogenofenroute erzeugt und für den Schrott als sekundärer Rohstoff verwendet wird, zu erhöhen. Dies führt jedoch unweigerlich dazu, dass sich im Laufe der Zeit bestimmte Begleitelemente im Stahlkreislauf ansammeln, da es nicht möglich ist, diese Elemente aus der Stahlschmelze zu entfernen. Die wichtigsten davon sind Kuper, Nickel, Zinn und Molybdän. Der Einfluss von Legierungselementen auf Stahl sind im Allgemeinen zwar gut bekannt, allerdings muss noch besser erforscht werden, wie sich diese Elemente in geringsten Mengen auf das Material und schlussendlich das Endprodukt auswirken. Wie sich diese Elemente auf die nichtmetallischen Einschlüsse im Stahl auswirken, muss ebenso noch studiert werden. Daher wurden in dieser Arbeit drei mittelkohlige Stähle mit unterschiedlichen Gehalten der genannten Begleitelemente legiert und Experimente zur Makro- und Nanohärte, zum Verformungsverhalten sowie zur Phasenumwandlung und dem daraus resultierenden Gefüge nach dem Abschrecken durchgeführt. Die Proben wurden metallographisch präpariert und unter dem Lichtmikroskop sowie dem Rasterelektronenmikroskop untersucht, wobei sich zeigte, dass bereits geringe Mengen von insbesondere Kupfer die Oberflächenqualität der Proben beeinflussen. Ferner wurde nachgewiesen, dass die Makrohärte nicht durch die Begleitelemente in den hinzugefügten Konzentrationen beeinflusst wurde. Jedoch beeinflussten sie die Phasenumwandlungspunkte und das daraus resultierende Gefüge. Über die Nanohärte des Systems Stahlmatrix-nichtmetallischer Einschluss allgemein können keine endgültigen Aussagen getroffen werden.

Details

Titel in ÜbersetzungBewertung des Einflusses ausgewählter Spurenelemente auf das Einschlussverhalten in der Stahlmatrix
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung20 Dez. 2024
DOIs
StatusVeröffentlicht - 2024