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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Neues Doppler-Labor für Mehrphasensimulation |
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| | | Modernste Simulationsmethoden sollen in Leoben den Blick in die Gluthitze bei der Herstellung von Stählen und Kupferlegierungen ermöglichen. Dafür wird ein neues Doppler-Labor an der Montanuni entstehen. |
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Ziel des Labors unter der Leitung des Physikers Andreas Ludwig vom Institut für Eisenhüttenkunde ist die Optimierung des Herstellungsprozesses von Stählen und Kupferlegierungen.
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An dem nun vom Kuratorium der Christian-Doppler-Gesellschaft (CDG) genehmigten neuen Labor für Mehrphasensimulation metallurgischer Prozesse an der Montan-Uni sind als Industriepartner Böhler Edelstahl, Veitsch-Radex, Voest-Alpine Industrieanlagenbau, Voest-Alpine Stahl Donawitz, Voest-Alpine Stahl und die Wieland-Werke (Ulm, Deutschland) beteiligt, teilte die CDG am Dienstag mit. Das Jahresbudget beträgt 314.000 Euro. |
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Simulation der Prozesse am Computer |
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Da die direkte Beobachtung Metall erzeugender Prozesse, die bei bis zu 1.700 Grad Celsius ablaufen, bisher weitgehend unmöglich war, setzt man nun auf die Simulation dieser Vorgänge am Computer.
"Wir versprechen uns davon entscheidende Hinweise zur Prozessverbesserung und damit zur Qualitätssteigerung der entsprechenden Metalle zu bekommen", erklärt der Physiker Ludwig.
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Herstellungsprozesse in vier Modulen |
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Konkret will man in vier Modulen Herstellungsprozesse von Stählen, Edelstählen und Kupferlegierungen untersuchen.
Zum einen werden sich die Wissenschaftler mit der Bewegung von nichtmetallischen Fremdpartikeln und Gasen beim kontinuierlichen Gießen von Stahl beschäftigen.
"Wir hoffen mit diesen Arbeiten die Geometrie der Öffnung jenes Rohres, durch das die Schmelze eingefüllt wird, zu verbessern und damit zur Minimierung der Anzahl von Fremdpartikeln und eingefangenen Gasblasen im fertigen Produkt beizutragen", so Ludwig.
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Gegen unerwünschte Konzentrationsschwankungen |
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Im Zentrum des zweiten Moduls stehen unerwünschte Konzentrationsschwankungen, wie sie typischerweise bei Kupferlegierungen auftreten.
Unerwünschte Konzentrationsschwankungen, Gasporen und Hohlräume treten auch bei der Herstellung von Edelstahlblöcken auf. Diesem Problem sowie der Simulation eines Reinigungsverfahrens zur Herstellung hochwertiger Edelstähle (BEST-Verfahren) will man sich ebenfalls widmen.
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Schädliche Anreicherung von Legierungselementen |
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Die schädliche Anreicherung von Legierungselementen im Zentrum eines Stahlstranges sowie Maßnahmen zu deren Reduzierung stehen im Mittelpunkt des vierten Moduls.
Eine neue Technik zur Verringerung dieser Anreicherungen ist ein gezieltes Walzen während der Erstarrung des Stranges. Ein Computermodell soll helfen, die dafür notwendigen Drücke und Temperaturen zu bestimmen.
Für alle Module wird zur Umsetzung der Modelle eine sehr hohe Rechnerleistung benötigt. Daher werden im Rahmen des CD-Labors auch Weiterentwicklungen auf dem Gebiet des Parallel-Rechnens angewendet.
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01.01.2010 |
