Aufgabenstellung:

Im Rahmen der Masterarbeit sollen neue Phasendiagramme von Teilsystemen komplexer   Fe-C-Si-Mn-Al Legierungen (= TRIP/TWIP Stähle) experimentell bestimmt werden. Dabei ist auch Vorgehensweise (best practice) für die Hochtemperaturmessung der spezifischen Wärmekapazität cp mit der DSC 404 F1 zu optimieren und zu validieren.

Sämtliche Tätigkeiten können direkt am Lehrstuhl für Eisen- und Stahlmetallurgie durchgeführt werden. Neue Legierungen werden aus hochreinen Einsatzstoffen mittels Hochfrequenz-Induktionsschmelzen erschmolzen, um dann mittels DSC-cp Messungen die thermodynamischen Daten zu bestimmen. Die so experimentell neu bestimmten Phasendiagramme werden mit der CALPHAD (CALculation of PHAse Diagrams) Methode weiterverarbeitet zur Optimierung von thermodynamischen Datenbanken.

Ziel: Hochqualitative thermodynamische Daten von neue Stahllegierungen.

Die Herstellung großer Schmiedeblöcke ist mit sehr langen Erstarrungszeiten verbunden, die auch einen wesentlichen Einfluss auf die finale Einschlusslandschaft im Rohblock und somit im Schmiedeprodukt haben. In Hinblick auf deren spätere Anwendungen und die dort auftretenden Beanspruchungen spielt der Reinheitsgrad dieser Stähle eine wesentliche Rolle. So stellt beispielsweise die Polierfähigkeit von Kunststoffformenstählen, die unter anderem in direktem Zusammenhang mit dem mikroskopischen Reinheitsgrad steht, ein entscheidendes Qualitätskriterium dar. Ziel der vorliegenden Arbeit ist eine detaillierte Charakterisierung der nichtmetallischen Einschlüsse hinsichtlich ihrer Größe, Zusammensetzung, Morphologie und Verteilung in unterschiedlichen Zonen des erstarrten Blocks. Als Methode zur Einschlusscharakterisierung soll vorrangig die automatisierte REM/EDX Analyse zum Einsatz kommen, wodurch ein Vergleich der Einschlusslandschaft vor und nach dem Gießen, unter Berücksichtigung lokaler Abhängigkeiten erarbeitet werden kann.

Ziel dieser Diplom / Masterarbeit ist es, anhand von Vergleichsmessungen die analytischen Methoden „Mikrosonde“ und „Rasterelekronenmikroskop“ zur Phasenbestimmung von LD – Schlacken gegenüberzustellen.

Aufgabe

In einem integrierten Hüttenwerk zur Herstellung von Eisen- und Stahlprodukten sind die Zusammen-hänge der Material-, Energie- und Kostenflüsse äußerst komplex. Die Auswirkungen von geänderten Rahmenbedingungen, wie die Implementierung alternativer Rohstoff, neuer Anlagen oder Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz sind die Basis für Entscheidungsfindungsprozesse. Das zu er­stellende, konfigurierbare Simulationswerkzeug bietet die Grundlage zur Modellierung der Hüttenwerks­anlagen inklusive der Stoff- und Energieflüsse, sowie zur Berechnung der Produktionskosten.

Ziel

Erstellung von Modellen zur Berechnung der einzelnen Produktionsschritte in einem integrierten Hüttenwerk in technischer und wirtschaftlicher Hinsicht. Fokus soll vor allem auf die Hauptanlagen gelegt werden, für die jeweils eine Material- und Energiebilanz zu erstellen ist, um daraus die Produktionskosten (OPEX) berechnen zu können.