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Besserer Stahl dank Magnetfeldern

FZD-Presseinformation vom 16.10.2009

Stahl wird zwar in Massenproduktion hergestellt, dennoch sind Verunreinigungen oder Lufteinschlüsse, die während des Gießens entstehen, ein bis heute schwieriges Problem, weil sie die Festigkeit des Stahls beeinträchtigen. Wissenschaftler des Forschungszentrums Dresden-Rossendorf (FZD) untersuchen an einer weltweit einmaligen Versuchsanlage, wie man das Gießen von Stahl durch Magnetfelder kontrollieren und damit verbessern kann. Die neue Versuchsanlage wird im Rahmen der Konferenz „Electromagnetic Processing of Materials (EPM)“, die vom 19. bis 23. Oktober 2009 in Dresden stattfindet, erstmals vorgestellt.

CONCAST Anlage

An der neuen Strangguss-Anlage am FZD wollen die Wissenschaftler
untersuchen, wie man das Gießen von Stahl mit Magnetfeldern verbessern kann.

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Zu der Konferenz, die alle drei Jahre ausgerichtet wird, werden rund 300 Teilnehmer aus aller Welt erwartet. Sie findet im Internationalen Kongresszentrum in Dresden statt und wird durch das FZD organisiert. Die Konferenz widmet sich der elektromagnetischen Kontrolle von Produktionsprozessen, z.B. in der Metallurgie, der Kristallzüchtung, der Elektrochemie oder bei Gießprozessen wie dem Stahlguss.

Im Falle des Stahlgießens fehlte bislang eine wichtige Voraussetzung für die Verbesserung des Prozesses, nämlich die Möglichkeit, die dabei auftretenden Strömungen realitätsnah zu untersuchen und abzubilden. Mit der neuen Versuchsanlage ist dies jetzt möglich. „Die Anlage wird mit einer Zinn-Wismut-Legierung betrieben, einem sehr guten Modell für realen Stahl“, sagt Dr. Gunter Gerbeth vom Forschungszentrum Dresden-Rossendorf. „Kalte Schmelze“ nennen das die Wissenschaftler, obwohl immer noch Temperaturen bis zu 400°C herrschen. Die Experimente finden unter Schutzgasatmosphäre statt, das Gas Argon wird dafür eingesetzt. Beim industriellen Stahlguss sorgt es dafür, dass die Düse, durch die sich das Metall in die Kokille ergießt, nicht verstopft.

Die Kokille ist die Gussform, in der über die Qualität des Stahls entschieden wird. Bisher konnte man die Strömungsprozesse beim Übergang des heißen Stahls aus dem Verteiler in die Kokille nicht abbilden oder messen. „Die bisher verwendeten Modelle aus Gas-Wasser-Strömungen sind für den Stahlguss auch nur von begrenztem Wert“, so Dr. Gerbeth. Die neue Versuchsanlage ermöglicht jedoch nun – zusammen mit entsprechender Messtechnik – Blicke in das Innere der Schmelze.

In Zukunft wollen die FZD-Wissenschaftler die Strömungsprozesse nicht nur abbilden und untersuchen, sondern durch den Einsatz von Magnetfeldern auch verbessern. Denn Strömungen in leitfähigen Flüssigkeiten, wie flüssige Metalle es sind, lassen sich gezielt durch Magnetfelder beeinflussen. Wo diese angelegt werden und wie sie aussehen müssen, das sind die Fragen, die im Rahmen der Konferenz EPM2009 diskutiert werden.

Weitere Informationen:
Dr. Gunter Gerbeth
Institut für Sicherheitsforschung
Forschungszentrum Dresden-Rossendorf
Tel.: 0351 260 - 3484

Pressekontakt:
Dr. Christine Bohnet
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit im FZD
Bautzner Landstr. 400, 01328 Dresden
Tel.: 0351 260 - 2450 oder 0160 969 288 56
Fax: 0351 260 - 2700