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Offered Master Theses (Last Updated June 2016)


  1. Offered Master Theses
  2. Master Theses In Progress
  3. Completed Diploma-/Master Theses

 

Wir bedanken uns für Ihr Interesse an Bachelorarbeitsthemen/Masterarbeitsthemen. Bitte berücksichtigen Sie, dass nicht immer alle angedachten Arbeiten auch den Weg auf unsere Homepage finden.
Wir verfügen über einen Pool an Arbeiten, die in Zusammenarbeit mit Industriepartnern des Lehrstuhls aber auch im Rahmen von Projekten am Lehrstuhl an geeignete Kandidatinnen und Kandidaten vergeben werden. Auch Arbeiten im Ausland versuchen wir zu vermitteln und zu fördern.

Individuelle Interessen lassen sich oft in einem persönlichen Gespräch besser klären. Wir ersuchen Sie deshalb nicht nur unsere Homepage zu durchforsten sondern auch direkt das Gespräch mit

Prof. Johannes Schenk für Arbeiten im Bereich der Eisen- und Stahlherstellung,
mit Ass.Prof. Susanne Michelic für Arbeiten um das Thema nichtmetallischer Einschlüsse und mit
Ao.Prof. Christian Bernhard für Arbeiten rund um das Gießen und Schweißen von Stahl

zu suchen. Natürlich können Ihnen aber auch alle wissenschaftlichen MitarbeiterInnen weiterhelfen.


Betriebliche Optimierung der Verteilerfahrweise zur Steigerung des inneren Reinheitsgrades von Stranggussbrammen

Motivation und Ziel:

Die Verringerung des Anteils nichtmetallischer Einschlüsse (NMI) in stranggegossenen Produkten (Brammen) gewinnt nicht zuletzt aufgrund steigender Kundenanforderungen immer mehr an Bedeutung und stellt eine große Herausforderung dar. Der schädliche Einfluss von NMI´s lässt sich damit erklären, indem die Partikel in der Bramme wie ein Fremdkörper wirken und sich somit mechanisch von der Umgebenden Stahlmatrix unterscheiden. Dies hat zur Folge, dass es bei der Weiterverarbeitung (Walzen) zu einer Werkstofftrennung an der Grenzfläche Stahl <-> Partikel kommt und größere Partikel aufgrund ihrer Sprödigkeit während der Verformung sogar in mehrere Teile zertrümmert
werden können. Fatale Folge: Aufwändig produziertes Blech mit irreparablen Innenfehlern (Schrott).


Der Stranggussverteiler ist de facto die letzte Komponente, in der NMI vor der Erstarrung noch effizient abgeschieden werden können. Voraussetzung dafür ist ein stationärer Gießbetrieb, welcher aber aus unterschiedlichen Gründen oftmals nicht eingehalten werden kann. An dieser Stelle seien Anfahrphase (Gießstart), Pfannenwechsel sowie Gießende genannt. Instationäre Vorgänge führen oftmals zu Verwirbelungen der Verteilerbadoberfläche und begünstigen dadurch einen Schlackeneinzug und lässt die Partikel-Konzentration im Stahl deutlich ansteigen. Da eine adäquate Abscheidung dieser Teilchen in weiterer Folge nicht mehr adäquat erfolgen kann, werden diese in erhöhtem Ausmaß in die Kokille eingeschleppt.

Diese Diplomarbeit soll dazu beitragen, Auswirkungen der Verteilerfahrweise auf den inneren Reinheitsgrad durch großtechnische Untersuchungen zu quantifizieren, um in weiterer Folge qualitätssteigernde Maßnahmen ableiten zu können. Es sind dazu folgende Arbeiten durchzuführen:

  • Literaturrecherche
  • Großtechnische Versuchsbegleitung
  • Auswertung und Interpretation
    • Aufbereitung und Zusammenführung von Messergebnissen
    • Korrelation qualitativer Aspekte zu Stranggieß-Prozessparameter
    • Quantitative Beurteilung der Auswirkung unterschiedlicher Einflussgrößen auf den Reinheitsgrad
  • Quantitative Erhebung des Verbesserungspotentials
  • Dokumentation und Abschlussbericht
Partner: voestalpine Stahl GmbH Linz
Betreuung:
Ao.Univ.Prof. Christian Bernhard (Lehrstuhl für Eisen- und Stahlmetallurgie)


Bestimmung des Stahl- und Schrottaußenhandels und Aufarbeitung mittels Stoffflussanalyse

Ziel: Darstellung des Stahlhaushalts Österreichs auf quantitativer Ebene für das Jahr 2010 und Information über den Import und Export an Stahl (als Halbzeuge, Fertigprodukte und Schrotten) für das Jahr 2010

Mit Hilfe von Datenauswertungen und von Stoffflussanalysen soll der Stofffluss von Fe in/aus Österreich analysiert werden. Dabei liegt der Schwerpunkt auf folgende Teilbereiche:

  • Erhebung von Stahlimporten und –exporten (auf der Ebene von Halbzeugen)
  • Erhebung von Stahlimporten und –exporten durch den Handel von Fertigprodukten (z.B. Kfz)
  • Erhebung von Schrottimporten und –exporten
  • Zusammenstellung der Ergebnisse und von vorhergehenden Arbeiten mittels der Software STAN (http://www.stan2web.net/)

Die Arbeit erfolgt im Rahmen des KIC-Projektes unter Zusammenarbeit mit der TU Wien und der K1-Met GmbH.

Partner: TU Wien, KIC, K1-Met
Betreuung:
Univ.-Prof. Dipl.-Ing.Dr.techn. Johannes L. Schenk,
Dipl.-Ing. Anton Pichler (Lehrstuhl für Eisen- und Stahlmetallurgie)
Ass. Prof. Dipl.-Ing. Dr. Johann Fellner (CD-Labor „Anthropogene Ressourcen“, TU Wien)


Optimierung von Schweißzusätzen für das Lichtbogenschweißen mit Fülldrahtelektrode

Beim Lichtbogenschweißen mit Fülldrähten erfüllen die Schweißzusätze eine Reihe von Aufgaben: Der Schutz des Schweißbads vor der Atmosphäre, die Beeinflussung des Tropfenübergangs zur Lichtbogenstabilisierung, Oxidation bzw. Desoxidation und Denitrierung, Schlackenbildung und Beeinflussung von Oberflächenspannnung und Schlackenviskosität für die Anwendung in den gewünschten Schweißpositionen. Als Füllungsbestandteile dienen z.B. Oxide, Karbonate, Fluoride und Legierungselemente in metallischer Form.
Im Rahmen eines K1-MET-Projektes soll einerseits bewertet werden, wieweit sich die physikalischen Eigenschaften ausgewählter Schlacken durch ihre Zusammensetzung beeinflussen lassen, wie sich diese Eigenschaften messen oder berechnen lassen und wie sich die physikalischen/metallurgischen Eigenschaften der Schlacke auf den Schweißprozess und die Qualität (Mikrostruktur und mechanisch technologische Eigenschaften) des Schweißgutes auswirken. Damit soll eine erste Basis für die weiterführende Optimierung von Schweißzusätzen gelegt werden.

  • Literaturstudie zur Rolle von Schlacken im Schweißprozess.
  • Thermophysikalische Eigenschaften (Viskosität, Benetzungsvermögen, Schmelztemperatur, thermische und elektrische Leitfähigkeit und metallurgische Eigenschaften (Aufnahmevermögen für Einschlüsse, Sauerstoffpotential, Basizität) von Schlacken und deren Charakterisierung (Messung und Berechnung).
  • Anwendung der erarbeiteten Methoden auf eine Schweißschlacke mit definierter Ausgangszusammensetzung.
  • Beurteilung der Beeinflussung von Eigenschaften durch Veränderung der chemischen Zusammensetzung in Hinblick auf eine Verbesserung der Wirkung im Schweißprozess und auf die Eigenschaften im Schweißgut.
Partner: voestalpine Böhler Welding, K1-Met
Betreuung:
Ao.Univ.Prof. Christian Bernhard (Lehrstuhl für Eisen- und Stahlmetallurgie)

Dipl.-Ing. Sylvia Holly (voestalpine Böhler Welding)


Study of phase transformations in synthetic and industrial LD slags with the additions of different limes

In the process of interaction between metal and slag, it is important to know the rate-limiting step of lime dissolution in the melt. Study of phase transformations in LD slags is an essential part of kinetic study and investigation of any diffusion characteristics of liquid metal. The aim of the project is to provide reliable data on phase formations in fused synthetic and industrial converter slags with and without addition of different types of limes. The investigation of slag density and viscosity should be also applied. The main difficulty lies in the suppression or elimination of convective mass transfer, which depends essentially on the viscosity of the fluid and temperature gradient. To describe the kinetics of metallurgical processes physico-mathematical method based on fundamental laws of physical chemistry is used. The values of the kinetic coefficients: k - the mass transfer coefficient and β - heterogeneous (surface) reaction rate constant are determined experimentally and allow estimating the rate of conjugated mass transfer processes or chemical reactions.

Project content:

  • Literature study of slag transformations and solid solutions in accordance with ternary diagram and kinetics of lime dissolution in converter slags.
  • Experimental work with LD slags and self-made synthetic slags in high temperature process and dissolution of various limes in slags. Implementation of phase and elemental analysis of fused slags. Preparation of polished samples with slag/crucible parts, microscopic observation/SEM analysis application.
  • Language of Thesis: German/English
  • Requirements: strong knowledge of ferrous metallurgy, converter steelmaking process and physical chemistry.
Partner: voestalpine Stahl Linz, Primetals Technologies
Betreuung:
Dipl.-Ing. Elizaveta Cheremisina (Lehrstuhl für Eisen- und Stahlmetallurgie)

Univ.-Prof. Dipl.-Ing.Dr.techn. Johannes L. Schenk (Lehrstuhl für Eisen- und Stahlmetallurgie)


Phasenbestimmung in erstarrten LD – Schlacken

Für die Weitervewertung von LD-Schlacken ist die mineralogische Zusammensetzung im erstarrten Zustand bedeutend. Im Rahmen dieser Arbeit sollen die Phasen von erstarten LD-Schlackeproben untersucht werden und verschieden Methoden zur Charakterisierung dieser bewertet werden. Eine Zielsetzung dabei ist die Bestimmung der Oxidationstufen von Eisen in den Wüstit- und Calzium - Ferrit-Phasen der Schlacke. Weiters soll der Einbau von Cr2O3 und MgO in den Schlackenphasen untersucht werden. Es sollen dazu Untersuchungen an Betriebs- und Laborproben durchgeführt werden.


Industriepartner: voestalpine Stahl Linz GmbH
Ansprechpartner Industrie:
DI Harald Panhofer (voestalpine Stahl Linz GmbH, Tel.: +43 664 8363834) Betreuung:
Prof. Johannes L. Schenk (Lehrstuhl für Eisen- und Stahlmetallurgie)