Beeinflussung der Raffinationswirkung und des Erstarrungsverhaltens im Elektroschlackeumschmelz-prozess durch ein rotierendes Metall/Schlacke – System

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DFG

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Beim Elektroschlackeumschmelzen (ESU) wird der zu Elektroden vergossene Werkstoff sukzessiv in einem Schlackenbad aufgeschmolzen, durch verschiedene chemische und physikalische Mechanismen raffiniert und in einer wassergekühlten Kupferkokille erstarrt. So lässt sich neben einem deutlich verbesserten Reinheitsgrad insbesondere eine kontrollierte Erstarrung erzielen. Im Vergleich zum Blockguss wird durch das geringe Schmelzvolumen und die induzierte Rührung eine Reduktion von Makroseigerungen und aufgrund der geringen lokalen Erstarrungsraten auch eine Verringerung von Mikroseigerungen erreicht. An der Kontaktfläche zwischen Schlacke und Kokille bildet sich eine etwa 1-3 mm dicke Schlackenhaut, welche einerseits den unmittelbaren Wärmeverlust an die Kokille verringert, andererseits aber auch die Abkühlgeschwindigkeit des Metalls reduziert.

Beeinflussung der Grenzflächenreaktionen im Übergangsbereich Zinküberzug-Stahlsubstrat durch Variation der chemischen Zusammensetzung der oberflächennahen Substratbereiche und der Tauchbadzusammensetzung

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DFG

IEHK, GfE

The aim of the project is to break new ground in order to enable the hot-dip coating of high-alloy steels. This goal is to be achieved by modifying the pre-treatment in combination with altered alloy compositions in the zinc bath. Due to the large number of chemical changes, it is essential to characterize the reactions taking place and the structure of the layer composite with the aid of electron microscopic examinations.

Korrosionsschutz und Eigenschaftsprofil von elektrochemisch abgeschiedenen ZnSnX-Legierungsschichten bei Zusatz von Passivschichtbildenden Elementen X

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Max-Buchner-Forschungsstiftung

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Ziel dieser Forschungsarbeit ist das elektrochemisch abgeschiedene System SnZn weiterzuentwickeln durch die Zugabe eines passivschichtbildenden Elements. Dieses ternäre Legierungssystem soll über eine bessere Korrosionsbeständigkeit durch eine verbesserte, nicht lösliche oxidische Sperrschicht verfügen, ohne das Eigenschaftsprofil der bereits eingeführten Sn-Zn-Schicht zu verschlechtern. Diese Sperrschicht soll durch ein Element der 4. Periode.

Reduzierung von Zinkverlusten durch Integration einer kontinuierlichen Aufarbeitung von verunreinigten Zinkschmelzen im Produktionsablauf von Feuerverzinkungsunternehmen

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BMBF

01.07.04 – 30.06.07

Verzinkerei März Pulverbeschichtung GmbH & Co. KG, Dur.Metall GmbH & Co. KG, W. Pilling Riepe GmbH & Co. KG-Deutschland

Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines neuen Verfahrens zur Abtrennung von Hartzink und Zinkasche vom Zinkbad mittels Zentrifugentechnik im kontinuierlichen Verzinkungsprozess. Dazu wird eine Pilotanlage an einen Produktionsofen angedockt und die technische Umsetzbarkeit in einem mittelständischen Verzinkungsunterhehmen überprüft. Darauf basierend wird ein Recyclingkonzept für die veränderte Zusammensetzung des Verzinkungsrückstands erarbeitet.

Legierungsdesign von Al- und Al-Li- Werkstoffen für das Thixoforming

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DFG

01.01.2002 – 31.12.2004

IEHK, IBF, GI RWTH Aachen-Deutschland

Das Thixoforming von Metallen ist ein noch junges Fertigungsverfahren, das zwischen dem Urformen und Umformen angesiedelt ist. Verschiedene Bauteile werden heute bereits in Serie nach diesem Herstellungsprinzip gefertigt und zwar hauptsächlich durch Thixogießen und Thioxomoulding, wobei fast ausschließlich Aluminium und Magnesium zum Einsatz kommen. Die Verarbeitung von Stählen und andere Verfahrensrouten sind noch in Entwicklung. Auch nach diesen punktuellen Fortschritten und trotz einer Reihe von internationalen Forschungsaktivitäten muss festgestellt werden, dass dieses Fertigungsgebiet weder in den Grundlagen noch in seiner Anwendung durch die verschiedenen Verfahrensvarianten und für viele Metalle ausreichend erforscht ist. Zahlreiche Gründe sprechen für eine weitere wissenschaftliche Durchdringung des Thixoformings. Zum Einen ist es das große Potential, das sich durch den halbflüssigen Zustand eröffnet hinsichtlich Formgebung und Eigenschaften. Komplexe Strukturen können in einem Arbeitsschritt zu optimalen Eigenschaften hergestellt werden, sofern das Prozessfenster im ganzen Volumen nicht verlassen wird. Zum Anderen sind neben der Formgebung auch Trenn- und Fügeprozesse ohne nennenswerte Kräfte denkbar. Das bedeutet, es werden völlig neue Formen und Prozesse vorstellbar.