Solidification control in casting of heavy ingots by a novel casting process

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDissertation

Abstract

Im Rahmen des FFG-Bridge-Programms wurde die Entwicklung eines neuartigen Gießverfahrens für das Vergießen schwerer Schmiedeblöcke (auch Segment Casting genannt) durchgeführt. Dabei handelt es sich um einen Prozess der sich zwischen den bekannten Gießverfahren, Stranggießen sowie Blockgießen, positioniert. Das Ziel bei der Entwicklung ist die Vereinigung der wesentlichen Vorteile beider Verfahren. Bei unbeeinflusster Erstarrung führt die ungünstige Geometrie des Stranges, im Speziellen das Durchmesser/Höhe-Verhältnis, zu einigen qualitativen Problemen. Mittels elektromagnetischen Rühren sowie Schopfheizen soll die Stranginnenqualität verbessert werden. Am Beginn steht die Evaluierung mehrerer Kennzahlen aus der Literatur, mit der die wichtigsten Innenqualitätskriterien beschrieben werden können. Hierbei lag das Hauptaugenmerk bei der Bildung von Schrumpfungsporositäten im Zentrum des Stranges. Weiters wurden Abgießversuche mit unterschiedlichen Abkühlbedingungen und ähnlichen d/h-Verhältnissen durchgeführt. Die durchgeführten Experimente wurden in numerischen Modellen abgebildet und die unterschiedlichen Kennzahlen in das Modell implementiert. Durch einen Vergleich der experimentellen Ergebnisse mit den numerischen Berechnungen kann ein Rückschluss über die Gültigkeit der verwendeten Kriterien gezogen werden. Danach wurde der Segment Casting Prozess in einem numerischen Modell abgebildet, wobei sowohl das elektromagnetische Rühren als auch das Schopfheizen berücksichtigt wurde. Weiters wurden die zuvor bestimmten Kriterien für das Auftreten von Poren auf die numerischen berechneten Ergebnisse angewandt. Die gewonnenen Ergebnisse zeigen wie die technologischen Parameter des Schopfheizens und des elektromagnetischen Rührens für eine Verbesserung der Stranginnenqualität eingestellt werden können.

Details

Titel in ÜbersetzungBeeinflussung der Erstarrung beim Vergießen großer Blöcke mit einem neuen Gießverfahren
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDr.mont.
Betreuer/-in / Berater/-in
StatusVeröffentlicht - 2016