Ein Beitrag zur Steigerung der Ressourceneffizienz hochlegierter Stähle unter Berücksichtigung von Anwendungsaspekten / von Frederic van gen Hassend, M.Sc. aus Dortmund. Wuppertal, 2020
Inhalt
- Inhaltsverzeichnis
- Nomenklatur
- Einleitung
- Ressourcenschonung und nachhaltige Entwicklung
- Anforderungen an moderne Stähle
- Verschleißbeständigkeit von nichtrostendem martensitischen Stahlguss
- Substitution kritischer Elemente in hochwarmfestem austenitischen Stahlguss
- Ziel und Weg
- Wissenschaftliche Grundlagen
- Ressourceneffizienz und Rohstoffkritikalität
- Schmelzmetallurgische Fertigung
- Nichtrostende martensitische Stähle
- Anforderungen an Messerstähle in der Lebensmittelverarbeitung
- Wärmebehandlung
- Martensitische Umwandlung
- Korrosion
- Verschleiß
- Hochwarmfeste und hitzebeständige austenitische Stähle
- Anforderungen und Eigenschaften
- Intermetallische Phasen
- Wärmebehandlung
- Verfestigungsmechanismen der Metall-Matrix
- Thermodynamische Berechnungen
- Gefügedesign und Legierungsentwicklung
- Nichtrostender martensitischer Stahlguss
- Referenzwerkstoffe und konventionelle Wärmebehandlung
- Zielsetzung und Herausforderung der Mikrostrukturoptimierung von CrMo(C+N)-legiertem Stahlguss
- Ansätze zur Mikrostrukturoptimierung
- Hochwarmfester austenitischer Stahlguss
- Referenzwerkstoff und konventionelle Wärmebehandlung
- Zielsetzung und Herausforderung der Legierungsentwicklung
- Thermodynamische Berechnungen
- Bewertung des Versorgungsrisikos
- Experimentelle Methoden
- Probenherstellung
- Chemische Zusammensetzung
- Nichtrostende martensitische Stähle
- Wärmebehandlung
- Dilatometrie
- Gefügeanalyse
- Mechanische Eigenschaften
- Elektrochemische Korrosionsversuche
- Qualitative Verschleißuntersuchung am Demonstratorwerkzeug
- Warmfeste austenitische Stähle
- Wärmebehandlung
- Gefüge- und Topographieanalyse
- Qualitative und quantitative Phasenanalyse mittels Röntgendiffraktometrie
- Mechanische Eigenschaften
- Tribologische Eigenschaften
- Computergestützte Berechnungen
- Ergebnisse
- Nichtrostende martensitische Stähle
- Charakterisierung des Ausgangszustands
- Berechnung von globalen und lokalen Eigenschaften
- Definition werkstoffspezifischer Wärmebehandlungsparameter
- Wärmebehandlung und Gefügecharakterisierung
- Mechanische Eigenschaften
- Fraktographie
- Korrosionsverhalten
- Herstellung und Prüfung des Demonstratorwerkzeugs
- Hochwarmfeste austenitische Stähle
- Diskussion
- Nichtrostende martensitische Stähle
- Korrelation zwischen Eigenschaftsberechnungen und dem Gefüge
- Potenzial der Methodik für die Werkstoffoptimierung
- Einfluss der Austenitisierung auf das Gefüge und die globalen Werkstoffeigenschaften
- Mikrostrukturentwicklung während der ZSA
- Verschleißeigenschaften der Stähle unter industriellen Bedingungen
- Werkstofftechnische Bewertung der Legierungsentwicklung und der ZSA
- Hochwarmfeste austenitische Stähle
- Korrelation zwischen thermodynamischen Berechnungen und dem Gefüge
- Einfluss der Mikrostruktur auf mechanisch-tribologische Eigenschaften bei erhöhter Temperatur
- Einfluss von Legierungselementen auf metallphysikalische Parameter der Matrix
- Werkstofftechnische Bewertung der Legierungsentwicklung und Folgerungen für die Praxis
- Gesamtbewertung der Werkstoffkonzepte unter dem Aspekt der Ressourceneffizienz
- Zusammenfassung und Ausblick
- Tabellen
- Abbildungen
- Literaturverzeichnis