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Precipitation during continuous casting

Muller, Charles-Edouard

Inst. Werkstoffwissenschaften und -technologien

This work deals with the risk of surface cracking during continuous casting of thick slabs. While surface cracks are traditionally related to losses in ductility and reduction of area, the current approach is to estimate the precipitation of carbonitrides as source of cracking. Knowledge on precipitation in continuous casting - still limited in the literature - is gathered through analysis of as-cast and heat-treated specimens. Investigations are carried out by Gleeble testing, scanning electron and transmission electron microscopy, partly using automated particle scans. This is complemented with thermodynamic equilibrium computations as well as with kinetic numerical modeling using a commercial package. The microalloying elements titanium, niobium, aluminium and boron and their nitrides/carbides are considered. Three plate steels with different micro-alloying concepts are studied. The population of precipitates is characterised by measurements and model calculations, and related to the surface cracking behavior during slab casting.
Diese Arbeit befasst sich mit dem Risiko von Oberflächenrissen beim Stranggießen dicker Brammen. Während Oberflächenrisse traditionell mit einer Verschlechterung der Duktilität und der Brucheinschnürung in Verbindung gebracht werden, wird hier die Ausscheidung von Mikrolegierungselementen als Ursache von Rissen betrachtet. Das in der Literatur immer noch begrenzte Wissen über Ausscheidungen beim Stranggießen wird anhand von Proben im gegossenen und wärmebehandelten Zustand erweitert. Die Untersuchungen basieren auf Gleeble-Versuchen, Raster- und Rastertransmissionsmikroskopie; zum Teil auch mittels automatisierter Scan-Methoden. Dies wird durch thermodynamische Gleichgewichtsrechnungen und einer numerischen Modellierung der Kinetik unter Verwendung eines kommerziellen Softwarepaketes ergänzt. Hierbei werden die Mikrolegierungselemente Titan, Niob, Aluminium, Bor sowie deren Nitride und Karbide berücksichtigt. Drei Grobblechstähle mit unterschiedlichen Mikrolegierungskonzepten werden untersucht. Die Ausscheidungspopulationen werden anhand von Messungen und Modellrechnungen charakterisiert und dem Oberflächenrissverhalten gegenüber gestellt.