Oberflächenspannungen moderner Stahllegierungen

Abstract

Moderne Stahllegierungen sind in der Regel Mehrkomponentensysteme mit hochreaktiven, leicht flüchtigen Komponenten. Demzufolge erfordert deren Untersuchung in der flüssigen Phase extrem reine Prozess-Bedingungen. Diesem Umstand wurde bei der Konstruktion der verwendeten Elektromagnetischen Levitations-Anlage Rechnung getragen. Die Messung der Oberflächenspannungen erfolgte mit Hilfe der „oscillating drop technique“: bei dieser Methode werden Oberflächenschwingungen einer flüssigen, levitierten Metallprobe um ihre Gleichgewichtslage angeregt und kontaktlos mittels Hochgeschwindigkeitskamera detektiert. Die mit Hilfe von Fast-Fourier-Transformation (FFT) erzeugten Spektren liefern die Frequenzen der Oberflächenschwingungen und schließlich die Oberflächenspannung. Mit Hilfe dieser Methode wurden die Oberflächenspannungen industrieller Stahllegierungen im Rahmen des ESA Thermolab Projekts bestimmt. Diese Resultate werden vorgestellt und durch Vergleich mit Werten von reinem Eisen sowie binären und ternären Fe-Legierungen diskutiert.