Bessere Werkstoffe dank Magnetfeldern

Wie man das Gießen von Stahl durch Magnetfelder kontrollieren und damit verbessern kann, können Wissenschaftler des Forschungszentrums Dresden-Rossendorf (FZD) nun an einer eigenen Angaben zufolge weltweit einmaligen Versuchsanlage untersuchen. Die Anlage namens Concast erlaube es, die beim Stahlgießen auftretenden Strömungen realitätsnah zu untersuchen und abzubilden. „Die Concast-Anlage wird mit einer Zinn-Wismut-Legierung betrieben, einem sehr guten Modell für realen Stahl,“ sagt Dr. Gunter Gerbeth vom FZD. Kalte Schmelze nennen das die Wissenschaftler, obwohl immer noch Temperaturen bis zu 400 °C herrschen. Die Experimente finden unter einer Schutzgasatmosphäre aus Argon statt. Beim industriellen Stahlguss sorgt es dafür, dass die Düse, durch die sich das Metall in die Kokille ergießt, nicht verstopft. Bisher konnte man die Strömungsprozesse beim Übergang des heißen Stahls aus dem Verteiler in die Kokille, in der über die Qualität des Stahls entschieden wird, nicht abbilden oder messen. „Die bisher verwendeten Modelle aus Gas-Wasser-Strömungen sind für den Stahlguss nur von begrenztem Wert“, so Gerbeth. Die neue Versuchsanlage ermögliche zusammen mit entsprechender Messtechnik, Blicke in das Innere der Schmelze. In Zukunft wollen die FZD-Wissenschaftler die Strömungsprozesse nicht nur abbilden und untersuchen, sondern durch den Einsatz von Magnetfeldern auch verbessern, denn Strömungen in leitfähigen Flüssigkeiten lassen sich gezielt durch Magnetfelder beeinflussen.