Thermomechanische Charakterisierung eines feuerfesten Alumina Carbon Materials
Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und Habilitationsschriften › Masterarbeit
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Abstract
Tauchrohre im Stranggussprozess sind thermomechanischen Belastungen ausgesetzt. Die Optimierung der Geometrie spielt eine entscheidende Rolle in der Produktentwicklung. Um neue Geometrien praxisnah unter den Einsatzbedingungen zu simulieren, bedarf es einer thermomechanischen Materialcharakterisierung, um wichtige Eingangsdaten zu generieren. Besondere Bedeutung kommt dabei dem Mode I Rissverhalten und dem Kriechverhalten zu. In dieser Arbeit wurde ein Alumina-Carbon-Material thermomechanisch charakterisiert. Die spezifische Bruchenergie wurde aus Last-Verschiebungs-Kurven von Keilspaltversuchen bei Raum- und erhöhten Temperaturen bestimmt, und verschiedene Kennzahlen zur Beschreibung der Thermoschockbeständigkeit wurden auf ihrer Grundlage berechnet. Der E-Modul wurde über den gesamten Temperaturbereich mit der Resonanzfrequenzmethode bestimmt. Zusätzlich wurde das Kriechverhalten durch Druckkriechversuche untersucht, und die Norton-Bailey-Kriechparameter wurden ausgewertet. In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass sich das zu untersuchende Feuerfestmaterial bei 1400 °C am beständigsten gegenüber Thermoschock erweist. Hier wurden die höchsten Werte für die spezifische Bruchenergie, den Rst- und den RR‘‘‘‘-Parameter bestimmt. Auf Basis der Druckkriechversuche konnte die temperaturabhängige Größe K(T) aus dem Norton-Bailey-Kriechgesetz für das Material mit einem Polynom zweiter Ordnung beschrieben werden. Ferner konnte an den Ergebnissen der Arbeit das Gradient Enhanced Damage (GED) Modell zur thermomechanischen Simulation quasispröder Materialien weiter erprobt werden.
Details
Titel in Übersetzung | Thermomechanical characterisation of a refractory alumina carbon material |
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Originalsprache | Deutsch |
Qualifikation | Dipl.-Ing. |
Gradverleihende Hochschule | |
Betreuer/-in / Berater/-in |
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Datum der Bewilligung | 20 Dez. 2024 |
DOIs | |
Status | Veröffentlicht - 2024 |