Publications Repository - Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf

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Magnetfeldkontrollierte Erstarrungsvorgänge in metallischen Legierungen

Eckert, S.; Boden, S.; Räbiger, D.; Willers, B.
Metallschmelzen in industriellen Prozessen unterliegen in der Regel verschiedenen Arten von Strömungen. Diese Strömungen haben einen entscheidenden Einfluss auf den Wärme- und Stofftransport, und damit zumeist auch auf die Effizienz des Prozesses oder die Qualität des Endproduktes. Zukünftige Anstrengungen im Hinblick auf eine Optimierung derartiger Anlagen oder Technologien müssen aus diesem Grund eine wirksame Strömungskontrolle berücksichtigen.
Elektromagnetische Felder eröffnen aufgrund des kontaktlosen Zugangs und der einfachen Regelbarkeit eine attraktive Möglichkeit zur Strömungskontrolle. Eine gezielte Einflussnahme setzt aber ein umfangreiches Wissen über das Strömungsfeld und die Wechselwirkung mit den elektromagnetischen Kraftfeldern voraus. Neben numerischen Simulationen sind Modellexperimente mit sogenannten „kalten“ Schmelzen, d.h. mit Flüssigmetallen mit einem Schmelzpunkt < 300°C, ein unverzichtbares Mittel, um die Strömungsvorgänge besser zu verstehen und geeignete Maßnahmen zur Strömungskontrolle zu ergreifen. Die Röntgenradioskopie hat sich dabei als ein wichtiges diagnostisches Mittel herausgestellt, um Erstarrungsvorgänge in-situ zu visualisieren. Auf Grundlage der Bewertung der Grauwertbilder mit Hilfe der "Optical Flow"-Methode ist es erstmalig gelungen, Strömungsstrukturen in unmittelbarer Umgebung zur Erstarrungsfront während der Erstarrung darzustellen.
Im Vortrag werden am Beispiel der Erstarrung Einsatzmöglichkeiten elektromagnetischer Felder in der Gießereiindustrie erläutert.
Keywords: solidification, metal alloys, electromagnetic fields, X-ray radioscopy, Optical Flow
  • Invited lecture (Conferences)
    Seminar "Struktur und Eigenschaften kondensierter Materie", 20.05.2008, Chemnitz, Deutschland

Permalink: https://www.hzdr.de/publications/Publ-11338
Publ.-Id: 11338