TY - THES

T1 - Hochtemperatur-Werkstoffverhalten von Eisen-Basislegierungen bei Kombination von Schlag und Abrasion

AU - Katsich, Christian

N1 - gesperrt bis 12-09-2015

PY - 2010

Y1 - 2010

N2 - Bei der Eisen- und Stahlerzeugung kommt es durch thermische und mechanische Beanspruchungen zum Teil zu extremen Verschleißerscheinungen in den Anlagen. Ziele dieser Arbeit sind die Charakterisierung des Verschleißverhaltens im System Stachelbrecher/Brecherrost der Sinteranlage und die Möglichkeit des Vergleichs von alternativen Verschleißwerkstoffen zur Erhöhung der Standzeit. Zur Ermittlung der vorhandenen Verschleißmechanismen und der tatsächlichen Einsatztemperatur wurde eine Schadensanalyse des Rostbalkens durchgeführt. FEM-Simulation des Rostbalkens dienten dem Verständnisaufbau über die thermischen Bedingungen im Einsatz. Zur Ermittlung einer kritischen Temperatur, wo eine signifikante Verzunderung auftritt, wurden drei verschiedene Fe-Basiswerkstoffe mit unterschiedlichen Hartphasenanteilen bei Temperaturen bis 850°C an oxidierender Atmosphäre geglüht. Für den Vergleich der Verschleißwerkstoffe unter ähnlichen mechanischen Bedingungen, wie sie im Rostbalken auftreten, wurden Erosionstests bei Temperaturen bis zu 650°C durchgeführt. Der schlagdominierte Verschleiß wurde mit einem Aufprallwinkel von 90° experimentell simuliert, sowie ein flacher Aufprallwinkel von 30° für den abrasiven Anteil des Verschleißes Um einen Einsatz über der nominellen Einsatztemperatur bewerten zu können, wurden die Versuchswerkstoffe einer künstlichen Schädigung („Thermische Alterung“) unterzogen. Mit Hilfe dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass Erosionstests und Oxidationsversuche eine Möglichkeit darstellen, um eine Bewertung von Verschleißwerkstoffen für den Hochtemperatureinsatz durchzuführen. Die Ergebnisse korrelieren mit den Erkenntnissen aus der Schadensanalyse und der Simulation der hochbeanspruchten Bauteile.

AB - Bei der Eisen- und Stahlerzeugung kommt es durch thermische und mechanische Beanspruchungen zum Teil zu extremen Verschleißerscheinungen in den Anlagen. Ziele dieser Arbeit sind die Charakterisierung des Verschleißverhaltens im System Stachelbrecher/Brecherrost der Sinteranlage und die Möglichkeit des Vergleichs von alternativen Verschleißwerkstoffen zur Erhöhung der Standzeit. Zur Ermittlung der vorhandenen Verschleißmechanismen und der tatsächlichen Einsatztemperatur wurde eine Schadensanalyse des Rostbalkens durchgeführt. FEM-Simulation des Rostbalkens dienten dem Verständnisaufbau über die thermischen Bedingungen im Einsatz. Zur Ermittlung einer kritischen Temperatur, wo eine signifikante Verzunderung auftritt, wurden drei verschiedene Fe-Basiswerkstoffe mit unterschiedlichen Hartphasenanteilen bei Temperaturen bis 850°C an oxidierender Atmosphäre geglüht. Für den Vergleich der Verschleißwerkstoffe unter ähnlichen mechanischen Bedingungen, wie sie im Rostbalken auftreten, wurden Erosionstests bei Temperaturen bis zu 650°C durchgeführt. Der schlagdominierte Verschleiß wurde mit einem Aufprallwinkel von 90° experimentell simuliert, sowie ein flacher Aufprallwinkel von 30° für den abrasiven Anteil des Verschleißes Um einen Einsatz über der nominellen Einsatztemperatur bewerten zu können, wurden die Versuchswerkstoffe einer künstlichen Schädigung („Thermische Alterung“) unterzogen. Mit Hilfe dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass Erosionstests und Oxidationsversuche eine Möglichkeit darstellen, um eine Bewertung von Verschleißwerkstoffen für den Hochtemperatureinsatz durchzuführen. Die Ergebnisse korrelieren mit den Erkenntnissen aus der Schadensanalyse und der Simulation der hochbeanspruchten Bauteile.

M3 - Diplomarbeit

ER -