TY - THES

T1 - Grundlegende Untersuchungen zur Heißrissbildung in Stahlgusslegierungen

AU - Winkler, Johann

N1 - gesperrt bis 11-10-2027

PY - 2022

Y1 - 2022

N2 - Die Bildung von Heißrissen während der Erstarrung kann beim industriellen Stahlguss zu einem hohen Fehlervolumen der Bauteile führen. Dadurch kommt es zu einem hohen Aufwand in der Nachbearbeitung und die Kosten der Produktherstellung steigen stark. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden zwei Legierungen in Hinblick auf die Heißrissbildung im Stahlguss untersucht. Der Submerged-Split-Chill-Tensile Test liefert hierfür eine geeignete Testmethode. Die Bildung von Heißrissen erfolgt bei der Erstarrung im Zweiphasengebiet, nahe der Solidustemperatur des Stahls und Vorliegen eines kritischen Belastungsfalls. In der vorliegenden Arbeit wurde die, aus Betriebsbeobachtungen als heißrissanfällig eingestufte, Legierung G17CrMoV5-10-2 auf ihre Rissanfälligkeit untersucht. Der zweite Teil der Arbeit beschäftigte sich mit der Charakterisierung von Stählen mit erhöhtem Borgehalt. Dieses Element wird im Stahlguss zur Durchhärtbarkeit oder zur Verbesserung der Kriechbeständigkeit eingesetzt. Im Rahmen dieser Arbeit erwies sich G17CrMoV5-10-2 unter Laborbedingungen als wenig heißrissanfällig. Bei den untersuchten borlegierten Stahlgüten stellte sich ab 75 ppm Bor unter denselben Bedingungen eine massive Schädigung durch Heißrisse ein. Bei beiden Stahlsorten lässt sich durch den gezielten Einsatz einer ZrO2 Beschichtung des Prüfkörpers eine Vergröberung der Mikrostruktur und dementsprechend, eine Erhöhung der Rissempfindlichkeit erreichen.

AB - Die Bildung von Heißrissen während der Erstarrung kann beim industriellen Stahlguss zu einem hohen Fehlervolumen der Bauteile führen. Dadurch kommt es zu einem hohen Aufwand in der Nachbearbeitung und die Kosten der Produktherstellung steigen stark. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden zwei Legierungen in Hinblick auf die Heißrissbildung im Stahlguss untersucht. Der Submerged-Split-Chill-Tensile Test liefert hierfür eine geeignete Testmethode. Die Bildung von Heißrissen erfolgt bei der Erstarrung im Zweiphasengebiet, nahe der Solidustemperatur des Stahls und Vorliegen eines kritischen Belastungsfalls. In der vorliegenden Arbeit wurde die, aus Betriebsbeobachtungen als heißrissanfällig eingestufte, Legierung G17CrMoV5-10-2 auf ihre Rissanfälligkeit untersucht. Der zweite Teil der Arbeit beschäftigte sich mit der Charakterisierung von Stählen mit erhöhtem Borgehalt. Dieses Element wird im Stahlguss zur Durchhärtbarkeit oder zur Verbesserung der Kriechbeständigkeit eingesetzt. Im Rahmen dieser Arbeit erwies sich G17CrMoV5-10-2 unter Laborbedingungen als wenig heißrissanfällig. Bei den untersuchten borlegierten Stahlgüten stellte sich ab 75 ppm Bor unter denselben Bedingungen eine massive Schädigung durch Heißrisse ein. Bei beiden Stahlsorten lässt sich durch den gezielten Einsatz einer ZrO2 Beschichtung des Prüfkörpers eine Vergröberung der Mikrostruktur und dementsprechend, eine Erhöhung der Rissempfindlichkeit erreichen.

KW - hot tearing

KW - hot tearing criteria

KW - cast steel

KW - boron alloyed steel grades

KW - SSCT test

KW - Heißrissbildung

KW - Heißrisskriterien

KW - Stahlguss

KW - borlegierte Stähle

KW - SSCT-Test

M3 - Masterarbeit

ER -