Zur Rolle von Tramp-Elementen bei der Bildung von Oberflächenfehlern im kontinuierlichen Gießen von Stahl

Im Zuge der Dekarbonisierung der Stahlproduktion wird die Herstellung von Elektrostahl weiterhin an Bedeutung gewinnen. Die Verarbeitung von minderwertigem Schrott wird ebenfalls eine wichtige Rolle spielen, was zu einem Anstieg des Anteils sogenannter Tramp-Elemente in der Stahlproduktion und -verarbeitung führen kann. Dieser Artikel untersucht den Einfluss der Elemente Cu, Sn und Ni auf die Bildung von Oberflächenrissen unter den Bedingungen des kontinuierlichen Gießprozesses. Die Ergebnisse eines in situ-Biegeversuchs werden mit den Ergebnissen der experimentellen Simulation der Hochtemperaturoxidation und der thermodynamischen Analyse basierend auf dem CALculation of PHase Diagrams (CALPHAD)-Ansatz verglichen. Bei einer Temperatur von 900 °C muss ein äquivalenter Cu-Gehalt von 0,20 Gew.-% als kritische obere Grenze betrachtet werden. Der vermutete Grund ist das Vorhandensein von Cu- und Sn-reichen flüssigen Phasen an den Austenitkorngrenzen. Die Ergebnisse zeigen deutlich den Einfluss der untersuchten Elemente, weisen aber auch auf die Bedeutung der Gasatmosphäre und der Kühlbedingungen für die Ergebnisse hin. Dies könnte ein bahnbrechendes Ergebnis zur Erweiterung des Prozessfensters für das Gießen von Stählen mit erhöhten Tramp-Elementanteilen sein.