Analyse und Modellerstellung für rissgefährdete Stahlsorten

Laufzeit: 2017-2020, Partner: Salzgitter Flachstahl GmbH
Ansprechpartner: M.Sc. Hossam Shafy

Spezifische Stahlsorten neigen bei ungünstiger thermisch-mechanische Belastung innerhalb der Prozesskette vom Guss zum Warmwalzen auf Grund geringer Duktilität in bestimmten Temperaturbereichen zur Rissbildung bis hin zu Querbrüchen der Bramme.  
Ein Versagen vor dem Einsatz der Brammen in die Wiedererwärmöfen des Warmwalzwerkes oder beim Vorwalzen führt neben dem Materialausfall i.d.R. zu kleineren Störungen. Brechen die Brammen im Wiedererwärmofen, so resultiert daraus eine oft mehrtägige Störung mit Ofenausfall.
Die Ziele dieses Projektes fokussieren sich daher auf die Analyse der Rissentstehung vom Stahlwerk, über den Transport bis hin zum Handling im Lager, daraus die eindeutige Identifizierung der rissempfindlichen Sorten, die Entwicklung eines Modells zur Beschreibung des Werkstoffverhaltens in der Prozesskette und die Umsetzung dieses Modells in eine industrietaugliche Ausführung mit „Ampelfunktion“ zur jeweils aktuellen Zustandsbestimmung jeder rissempfindlichen Bramme bis hin zu den Wiedererwärmöfen. Neben der Vermeidung von Störzeiten, Anlagenbeschädigungen und Materialausfällen wird erwartet, dass durch die exakte Definition von Grenzbedingungen und die Verfolgung des Brammenstatus‘ Energie eingespart, Ausfälle vermieden und Durchlaufzeiten verkürzt werden können. 
Zum Ermittlung der erforderlichen Kennwerte, des Werkstoffverhaltens und der Risswahrscheinlichkeit bei unterschiedlichen Temperaturbedingungen und Prozesszuständen werden Analysewerkzeuge verwendet, z.B. Umformdilatometer, metallographische Untersuchungen, Simulation der Ausscheidungskinetik mit MatCalc sowie die FEM Simulation mit Abaqus CAE.