TY - THES

T1 - Beurteilung der Einflussgrößen auf die Verdüsbarkeit von Metallschmelzen

AU - Hirtler, Michael

N1 - gesperrt bis 01-11-2023

PY - 2018

Y1 - 2018

N2 - Die erfolgreiche Verdüsung eines metallischen Werkstoffs hängt in großem Maße von den Eigenschaften der Schmelze (Viskosität, Überhitzung, etc.) und von deren Verhalten gegenüber dem Werkstoff des Düsensteins ab. Die vorliegende Arbeit untersucht die Entstehung von metallischen Anwachsungen an der Unterseite der Zerstäubungsdüse, den sogenannten „Düsenbären“, sowie die Eigenschaften von jeweils eines gut bzw. schlecht verdüsbaren Werkstoffpaares. Als gut zu verdüsende Werkstoffe wurden die Böhler Marken W360 und L326 gewählt. Die schlecht verdüsbaren Pendants stellten Böhler W722 und L334 dar. Eine optische Untersuchung der gebrauchten Düsen zeigte, dass das Wachstum dieser Stahlbären an den Thermoshockrissen des Düsensteins initiiert wird. Durch eine REM-Untersuchung einer eingebetteten Bär/Düsen-Kombination war es möglich die Grenzfläche eines Böhler W722 sowie Böhler L334 Bären zu untersuchen. Es zeigte sich, dass es an der Grenzfläche zur Bildung von Titanoxid (im W722) und Aluminiumoxid (im L334) gekommen ist. Die Ausscheidung von Titanoxid konnte mittels FactSage-Berechnungen bestätigt werden. Des Weiteren konnten die Benetzungswinkel zwischen der Schmelze und der Keramik des Düsenmaterials in den Systemen W360/Z95 und W722/Z95 durch Versuche im Rohrofen ermittelt werden. Auch erfolgte die Bestimmung des Aufschmelzverhaltens aller vier Werkstoffe durch eine DSC-Messung. Den Abschluss stellte die rheometrische Untersuchung der Werkstoffe Böhler W360, W722 und L334 dar. Dadurch konnte bestätigt werden, dass die Viskosität des am besten verdüsbaren Werkstoffs, dem W360, bei allen Scherraten und Temperaturen am geringsten ist und diese Größe so einen signifikanten Einfluss auf das Verdüsungsverhalten hat.

AB - Die erfolgreiche Verdüsung eines metallischen Werkstoffs hängt in großem Maße von den Eigenschaften der Schmelze (Viskosität, Überhitzung, etc.) und von deren Verhalten gegenüber dem Werkstoff des Düsensteins ab. Die vorliegende Arbeit untersucht die Entstehung von metallischen Anwachsungen an der Unterseite der Zerstäubungsdüse, den sogenannten „Düsenbären“, sowie die Eigenschaften von jeweils eines gut bzw. schlecht verdüsbaren Werkstoffpaares. Als gut zu verdüsende Werkstoffe wurden die Böhler Marken W360 und L326 gewählt. Die schlecht verdüsbaren Pendants stellten Böhler W722 und L334 dar. Eine optische Untersuchung der gebrauchten Düsen zeigte, dass das Wachstum dieser Stahlbären an den Thermoshockrissen des Düsensteins initiiert wird. Durch eine REM-Untersuchung einer eingebetteten Bär/Düsen-Kombination war es möglich die Grenzfläche eines Böhler W722 sowie Böhler L334 Bären zu untersuchen. Es zeigte sich, dass es an der Grenzfläche zur Bildung von Titanoxid (im W722) und Aluminiumoxid (im L334) gekommen ist. Die Ausscheidung von Titanoxid konnte mittels FactSage-Berechnungen bestätigt werden. Des Weiteren konnten die Benetzungswinkel zwischen der Schmelze und der Keramik des Düsenmaterials in den Systemen W360/Z95 und W722/Z95 durch Versuche im Rohrofen ermittelt werden. Auch erfolgte die Bestimmung des Aufschmelzverhaltens aller vier Werkstoffe durch eine DSC-Messung. Den Abschluss stellte die rheometrische Untersuchung der Werkstoffe Böhler W360, W722 und L334 dar. Dadurch konnte bestätigt werden, dass die Viskosität des am besten verdüsbaren Werkstoffs, dem W360, bei allen Scherraten und Temperaturen am geringsten ist und diese Größe so einen signifikanten Einfluss auf das Verdüsungsverhalten hat.

KW - atomization

KW - clogging

KW - viscosity

KW - metal powder

KW - Verdüsung

KW - Zerstäubung

KW - Clogging

KW - Viskosität

KW - Metallpulver

U2 - 10.34901/mul.pub.2023.280

DO - 10.34901/mul.pub.2023.280

M3 - Masterarbeit

ER -