Techn. Hochsch., Diss., 2000--Aachen.

Universiẗat, Diss., 2001--Tübingen.

Techn. Universiẗat, Diss., 2001--Darmstadt.

Techn. Univ., Diss., 2002--Darmstadt

University, Diss., 2001--Kiel.

University, Diss., 2005--Hamburg.

Techn. Universiẗat, Diss., 2005--Darmstadt.

Zugl.: Stuttgart, Univ., Diss., 2008

Nichtmetallische Einschlüsse üben normalerweise auf die Gebrauchseigenschaften von Stählen einen schädlichen Einfluss aus. Sie können aber unter gewissen Bedingungen positiv sein. Hohe Gebrauchseigenschaften von Stählen können garantiert werden, wenn die Größe nichtmetallischer Einschlüsse unter einem kritischen Niveau gehalten wird. Die vorliegende Studie dient dem Zweck, die Verfahrenstechnik zur Erzeugung feiner Oxidteilchen nahe oder unter 1 mm Durchmesser, die als Keime für die Bildung feinverteilten Ferrits und feinverteilter Ausscheidungen dienen, zu entwickeln. Alternative Desoxidationstechniken sind ein erfolgversprechender Ansatz, die genannten Wirkungen zu erreichen. Die Einflüsse von Desoxidationsmitteln wie Al, Ti, Zr und Mn sowie der Abkühlungsgeschwindigkeit auf die Oxideinschlüsse sowie deren Größe, Verteilung und Anzahl werden untersucht. Die Keimbildungsmechanismen feinverteilten Ferrits und feinverteilter Ausscheidungen werden vorgestellt. Der physikalische Mechanismus des Nozzle Cloggings wird vorgestellt und quantativ interpretiert. Eine gute Vergießbarkeit wird durch die Erzeugung von feinverteilten sphärischen Einschlüssen mit glatter Oberfläche, hoher Dichte und kleinem Benetzungswinkel garantiert. Desweiteren wird auch ein modifizierter e-Formalismus zur exakten thermodynamischen Analyse metallischer Schmelzen und ein Modell zur Berechnung des Wachstums von Oxideinschlüssen in Stahlschmelzen während der Erstarrung entwickelt.

Für das Sintern von SiC mit Al2O3 und Y2O3 als Additiv, insbesondere bei porösem flüssigphasengesinterten SiC, stellt die Kenntnis der Phasenbildung eine unverzichtbare Grundlage dar. Während der Sinterung kommt es zu einer Zersetzung des SiC durch die Oxide, in deren Folge auch yttriumhaltige Carbide gebildet werden. Diese yttriumhaltigen Carbide sind in feuchter Atmosphäre bei Raumtemperatur instabil. Mit Hilfe einer gemischten Gasatmosphäre aus Argon und CO lassen sich die zur Bildung der yttriumhaltigen Carbide führenden Reaktionen vermeiden. Entsprechend gesinterte poröse LPS-SiC Werkstoffe weisen im Gegensatz zu herkömmlich hergestellten porösen als auch dichten Materialien äußerst niedrige elektrische Widerstände mit nur sehr geringen Streuungen und niedrigen Temperaturkoeffizienten auf. Die Ursache für diese niedrigen Widerstände ist ein Gefüge, das sich durch besonders gut leitfähige Kornrandbereiche auszeichnet. Mit steigendem Additivgehalt sinkt der elektrische Widerstand und der Temperaturkoeffizient wird positiv.