Elementspezifische Analyse primärverzunderter Stranggussstähle mit Laser-Emissionsspektroskopie

Uber 40 Millionen Tonnen Stahl in mehr als 2000 Guten werden in Deutschland jahrlich produziert. Die Spezialisierung der einzelnen Guten ermoglicht auf der einen Seite hochwertige Produkte, birgt jedoch auf der anderen Seite die Gefahr von Materialverwechslungen. Um solche Verwechslungen innerhalb der Produktionslinie erkennen zu konnen, sind schnelle Prufverfahren erforderlich. Die Laser-Emissionsspektroskopie (LIBS) ist ein Verfahren, das die chemische Zusammensetzung von Stoffen schnell und beruhrungslos misst. Um primarverzunderte Stahlblocke auf einem Rollgang analysieren zu konnen, ist ein lokaler Abtrag der nicht-reprasentativen Deckschichten notwendig. In dieser Dissertation werden beide Schritte mit derselben Laserstrahlungsquelle durchgefuhrt. Zunachst werden die Deckschichten der Walzblocke im Hinblick auf Beschaffenheit und Ablationsverhalten untersucht. Anschlieend wird der Einfluss der durch den Laserabtrag entstehenden Kavitat auf das Laserplasma betrachtet. Der Einfluss der Materialverschleppungen zwischen Grundmaterial und Deckschicht sowie der indirekten Wechselwirkung zwischen Laserstrahl und Kraterwand auf das LIBS-Ergebnis hangt dabei vom Abtragsverfahren ab. Auf diesen Untersuchungen aufbauend, wird eine inlinefahige Prufsequenz zur Analyse von Walzblocken erstellt und an einem Satz verzunderter Proben getestet. Bei einer Rate von einer Messung pro Minute konnen die Konzentrationen der wesentlichen Legierungselemente simultan bestimmt werden.