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Vortrag

Neue Methoden zum Testen von Entzunderungsdüsen

Dienstag (03.12.2019)
15:40 - 16:00 Uhr

Während der Wiedererwärmung von Stahl entsteht auf der Oberfläche Eisenoxid, sogenannter Zunder. Dieser Zunder muss vor dem ersten Umformschritt entfernt werden, da er zu Produktoberflächenfeh-lern und zu Umformwerkzeugverschleiß führt. Die herkömmlich verwendete Presswasserentzunderung bewirkt das Abschrecken, Aufbrechen, Aufsprengen und Wegspülen des Zunders. Neben der Energie und Ressourceneffizienz liegt ein großes Augenmerk bei der Optimierung der Entzunderung auf der Steigerung der Zuverlässigkeit. Es stellt sich jedoch die Frage, wie die Wirkung der Entzunderung realitätsnah getestet werden kann.

Die Wirksamkeit der Entzunderung hängt nämlich neben der Entzunderungsanlage auch stark von den Zundereigenschaften ab, z.B.: Zunderdicke, Zunderaufbau, Haftung an der Oberfläche, Porenanteil, mechanische Eigenschaften und Abkühlhistorie im Betrieb.

Diese Eigenschaften sind wiederum abhängig von: Stahlzusammensetzung, Ofenatmosphäre, Erwärmungszeit, Rollganglänge und Abkühlaggregaten.

Die Effizienz von Entzunderungsdüsen wird über Modellversuche ermittelt, z.B.:

• Vermessung des lateralen Impaktverlaufs über das gesamte Sprühbild,

• kontrovers diskutierten und nicht genormter Aluminium-Erosionstest,

• realitätsnähere Heißentzunderungstest und

• Ermittlung des Wärmeübergangskoeffizienten unterhalb der Wasserbeaufschlagung.

Diese sind nicht besonders realitätsnah oder aber sehr Aufwändig.

Aus diesem Grund wurden Materialkomposite designt und entwickelt, die dynamisch geprüft werden können:

• Variante A: „Erosionssensible Schicht”

• Variante B: “Eindruck-sensible viskoelastische Schicht”

• Variante C: „Härtegradient“

• Variante D: „Gradient in der Spannungsintensität“

Die Eigenschaften der Varianten C und D richten sich nach einer definierten Warmwalzroute und den darin erzeugten Zundereigenschaften.

Die mechanischen Eigenschaften des Zunders sind hinreichend beschrieben. Die bruchmechanischen Eigenschaften müssen jedoch weiter untersucht werden, mit Speziellem Blick auf den Einflusses von Poren und Rissen sowie die Zähigkeit eutektischer Gefügen bei Anwesenheit von Fayalit oder anderen Mischoxiden. In der Zukunft werden die hochfesten Stähle immer mehr Silizium enthalten, wodurch die Notwendigkeit der Wissenserweiterung noch verstärkt wird.

Sprecher/Referent:
Martin Wunde
VDEh-Betriebsforschungsinstitut GmbH