Untersuchungen zum Einfluss von Cer auf die Primärgefügeentwicklung von Stahl und die Bestimmung der Warmrissneigung mittels thermischer Analyse

Stahl ist der weltweit wichtigste Konstruktionswerkstoff. Nach der Erzeugung wird der flüssige Stahl im Strang-, Form-, oder Blockguss vergossen und erstarrt dabei in Abhängigkeit von den Abkühlbedingungen in der Regel kristallin. Je feiner dieses kristalline Primärgefüge ist, desto höher sind die mechanischen und auch gießtechnologischen Eigenschaften des Stahls. So werden unter anderem Porosität, Warmrisse sowie Seigerungen reduziert. In der angefertigten Dissertation wurden die Mechanismen und Wechselwirkungen bei der Behandlung von Stahlschmelzen mit Cer mit Gießversuchen im Labor- und Industriemaßstab sowie durch thermodynamische Berechnungen und Phasenfeldsimulationen untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass Cerverbindungen in primär ferritisch und primär austenitisch erstarrenden Stählen kornfeinend sind. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass die Oberflächenspannung des flüssigen Stahls mit dem Anteil endogenen Gefüges korreliert. Die Oberflächenspannung wurde dafür mit einem mathematischen Modell, welches auf empirischen Daten basiert, und mit thermodynamischen Berechnungen bestimmt.