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In der vorliegenden Arbeit wurde das Infiltrationsverhalten hochlegierter CrMnNi- und CrNi-Stahllegierungen auf losen keramischen Haufwerken aus Aluminiumoxid, Schmelzmullit und Zirkonmullit sowie auf MgO-teilstabilisierten Zirkonoxidschaumen untersucht. Zur Erhohung der Ubertragbarkeit der Ergebnisse auf industrielle Anwendungen erfolgten die Giessversuche im Schwerkraftgussverfahren ohne Schutzgasatmosphare und wurden durch Simulationen begleitetet. Des Weiteren erfolgte die Beschreibung der Infiltration flussiger Stahlschmelzen zwischen keramischen Partikeln erstmals durch die Adaption der Bolzenprobe nach Ellerbrok fur Stahlguss. Die thermophysikalischen Parameter der Schmelze (Oberflachenspannung, Viskositat und Benetzungswinkel) wurden durch Zugaben an Schwefel, Phosphor sowie durch Beschichtungen der Keramiken mit Titandioxid variiert. Die ermittelten dynamischen Benetzungswinkel zwischen Stahl und Keramik sind deutlich geringer als die unter Inertgasatmosphare gemessenen stetigen Benetzungswinkel aus der Literatur. Die erzeugten Verbundwerkstoffe weisen eine deutlich reduzierte Dichte im Vergleich zum Matrixmetall auf. Ferner zeigen sowohl die Legierungen als auch die Verbundwerkstoffe sehr gute Verschleisswiderstande im Vergleich zu herkommlichen Werkstoffen gegenuber Dreikorper-Abrasivverschleiss am Klotz/Ring-Versuchsstand. Durch den TRIP-Effekt sind die Legierungen in der Lage martensitisch an der Verschleissfront umzuwandeln, wahrend im Inneren metastabiler Austenit fur weitere Verformungen vorliegt. Zusammen mit der Literaturubersicht verschiedener Herstellungsarten von Verbundwerkstoffen konnen die Methoden und Ergebnisse dieser Arbeit fur die Entwicklung weiterer gegossener Verbundwerkstoffe und die Untersuchung der Grenzflachen zwischen Verstarkungsphasen und Matrixmetall genutzt werden.

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9783832547967

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