Analysis of sub-10 nm precipitates extracted from microalloyed steels

Microalloyed steels contain small quantities (≤ 0.5 wt%) of the microalloying elements Ti, Nb, V. Judicious combination of TMCP parameters and microalloyed steel composition leads to formation of desirable nm-sized carbide, nitride, carbonitride inclusions which improve steel mechanical properties. TMCP optimisation relies on understanding the interrelation between TMCP parameters and precipitate properties. A characterisation routine was developed in the group to provide statistically meaningful data on precipitates size distribution and chemical composition.[1] Precipitates with diameters below 10nm could not be investigated with the existing routine. Such precipitates are of interest because they play a key role in precipitation hardening. This thesis extends the existing characterisation routine to sub-10nm precipitates extracted from microalloyed steels. Electrolytic extraction was investigated as alternative extraction process to reduce undesired particle loss during chemical extraction. The suitability of various electrolytes to provide a stable colloidal suspension for colloidal analysis was assessed. Chemically extracted precipitates underwent differential centrifugation to isolate sub-10nm precipitates and enable their size and chemical composition characterisation. Improvements in precipitate analysis were achieved by implementation of speed-ramp analytical ultracentrifugation and precipitate number density determination.Mikrolegierte Stähle enthalten geringe Mengen (≤ 0.5 wt%) der Mikrolegierungselemente Ti, Nb, V. Eine geschickte Kombination aus TMCP-Parametern und Stahlzusammensetzung führt zur Bildung nm-großer Karbid-, Nitrid-, Karbonitrideinschlüsse, die mechanische Eigenschaften verbessern. TMCP-Optimierung beruht auf dem Verständnis des Zusammenhangs zwischen TMCP-Parametern und Ausscheidungseigenschaften. Eine vorhandene Charakterisierungsroutine liefert statistisch aussagekräftige Daten über die Größenverteilung und die chemische Zusammensetzung der Ausscheidungen.[ 1] Ausscheidungen mit Durchmessern unter 10nm konnten mit der bestehenden Methode nicht untersucht werden. Solche Ausscheidungen sind von Interesse, da sie eine Schlüsselrolle bei der Ausscheidungshärtung spielen. Diese Arbeit erweitert die bestehende Charakterisierungsroutine auf extrahierte Ausscheidungen kleiner 10 nm. Elektrolytische Extraktion wurde als alternatives Extraktionsverfahren erprobt, um unerwünschten Partikelverlust zu reduzieren. Die Eignung von Elektrolyten zur Bereitstellung einer stabilen kolloidalen Suspension zur Analyse mit kolloidalen Messmethoden wurde bewertet. Fraktionierung chemisch extrahierter Ausscheidungen mittels Differentialzentrifugation ermöglichte die Charakterisierung von Ausscheidungen kleiner 10 nm. Ausscheidungscharakterisierungsverbesserungen wurden durch Einführung der analytischen Ultrazentrifugation mit Geschwindigkeitsrampe und der Bestimmung der Ausscheidungsdichte erzielt

The Influence of Alloy Composition and microstructure on the corrosion behaviour of Cu-Ni alloys in seawater

The aim of the study was to relate the general corrosion behaviour of CuNi 10-alloys in seawater with its iron content and microstructure. To that end the microstructure of four commercial alloys with various Fe-contents (1.20-1.78%) and there laboratory melted alloys with various Fe-contents (1.5-2.5%) were investigated in the as delivered state and after three different heat treatments. Samples of these alloys were exposed to flowing natural seawater. During exposure electrochemical measurements were performed. After exposure the weight loss was determined. Moreover, for a number of samples the corrosion products were analysed by means of electron microprobe analysis. Irrespective of the Fe-content, the presence of discontinuous precipitates in the laboratory melted alloys turned out to be detrimental with regard to general corrosion. To a less extent this also holds for alloys with high concentrations of continuous precipitates, as observed for iron contents of 2 and 2.5%. The precipitate free alloys as well as the ones containing low concentrations of continuous precipitates because of low Fe-concentrations (<1.5%Fe) do show a good corrosion behaviour. The corrosion behaviour of commercial CuNi 10 Fe in the as received condition was generally comparable with that of laboratory melted alloys with continuous precipitates. The corrosion rates of the former do not exceed those of the latter, which are very low for practical applications. Finally the corrosion behaviour of five laboratory melted CuNi5 alloys, containing up to 4% fe in solution, was investigated. It turned out that their reciprocal polarisation resistance in the steady state situation is lower than those for the CuNi 10 Fe alloys

Datenauswertung zur Quantifizierung diffuser Stickstoffemissionen aus der Landwirtschaft im Rahmen des Projekts 'Integriertes Monitoring des chemischen Zustandes des Grundwassers' in Niedersachsen: Top-Down-Ansatz mit Daten der Agrarstrukturerhebungen 1999 und 2003 und Analyse des Landnutzungswandels

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Magen-Darm- und Lungenwurmproblematik der Bio Weide-Beef®-Produktion; Umsetzung von Kontrollmassnahmen

Die vorliegende Semesterarbeit ist Bestandteil eines grösseren Projektes des Forschungsinstituts für biologischen Landbau (FiBL) in Frick zur Abklärung der Parasitenproblematik in den Bioweidebeef-(BWB)-Betrieben. Sie beinhaltet die Ergebnisse der Betriebe, die im Verlauf der vorangegangenen Untersuchungen ein unbefriedigendes Ergebnis bezüglich Magen-Darm-Nematoden- und Lungenwurm-Befall erzielt haben. Ein Ziel des biologischen Landbaus ist, den Einsatz von Anthelminthika bei den Weidetieren so weit wie möglich zu reduzieren und die ökologische Qualität der Produktion zu verbessern. Anhand der Ergebnisse der im Jahr 2002 durchgeführten Analysen und der Betriebsstrukturen wurden alternative Kontrollmassnahmen erarbeitet und mit den Tierhaltern diskutiert. Die vorgeschlagenen Massnahmen umfassten das Weidemanagement (Magen-Darm-Nematoden) und die Schluckimpfung (Lungenwürmer). Da die älteren Tiere im Verlauf der ersten Weidesaison eine Immunität gegenüber diesen Parasiten entwickeln, beschränkten sich die Untersuchungen auf Jungtiere unter 12 Monaten. Ziel dieser Semesterarbeit war, die Wirksamkeit der umgesetzten Massnahmen zu überprüfen. Von den 12 kontaktierten Betrieben erklärten sich 10 zu einer erneuten Zusammenarbeit bereit und beteiligten sich am Projekt. Die Betriebsleiter wurden gebeten, drei Serien von Kotproben einzusenden, die anschliessend auf das Vorkommen von Magen-Darm-Nematoden-Eiern und Lungenwurm-Larven untersucht wurden. Die Befunde deuten auf eine eindeutige Abnahme der Eiausscheidung von Magen-Darm-Nematoden gegenüber dem Vorjahr hin. Dank dem durchgeführten Weidemanagement mit altersgemischten Herden oder der Einbeziehung von anderen Tierarten konnte der Parasitendruck wesentlich herabgesetzt werden. In zwei Betrieben, die aus unterschiedlichen Gründen die weidetechnischen Massnahmen nicht oder nur unzureichend umsetzen konnten, trat ein stärkerer Befall mit Magen-Darm-Nematoden bei den Jungtieren auf, der mit Entwurmungsmitteln kontrolliert werden musste. Bei den Lungenwürmern wurde dank der vorgenommenen Vakzinierung ein gutes Ergebnis erzielt und keine Erkrankungen beobachtet. Da eine Übertragung von Infektionen über frisch in die Herde integrierte Remonten erfolgen könnte, wurden Betriebe, die Remonten produzieren, auf ihr Gefährdungspotential untersucht. Die Ergebnisse deuteten gesamthaft auf keine grosse Problematik bezüglich Magen-Darm-Nematoden-Befall bei dieser Tiergruppe hin. Durch Einführung von Massnahmen im Rahmen des Weidemanagements liesse sich die Situation bei einigen Betrieben aber noch verbessern. Die Ergebnisse in den Betrieben, die die empfohlenen Massnahmen umsetzen konnten, zeigen, dass sich auch ohne Einsatz von Entwurmungsmitteln das Infektionsrisiko mit Magen-Darm-Nematoden und Lungenwürmern deutlich reduzieren lässt. Die erzielten Ergebnisse geben entscheidende Hinweise für die Tragfähigkeit von weidetechnischen Kontrollmassnahmen. Um jedoch ein vollständiges Bild möglicher Einflussfaktoren zu erlangen, müssen die empfohlenen Massnahmen über weitere Jahre beobachtet werden

Investigation of medium and high temperature phase change materials

A detailed description of the programs for acquisition and analysis of the test results is given. Basically it concerns three programs. The TEST program controls the recording of the test data. With the THELLI program it is possible to follow the temperature curve recorded for each individual thermoelement during the test. With the AUSW program the test data can be analyzed, to determine, for example, the melting point and the start of melting. The first results of the service life tests are discussed. From these it is attempted to draw inferences for the subsequent tests. An attempt is made to focus on the determination of the area-related mass loss, the reduction in thickness and the corrosion rate as well as optical and scanning electron microscope evaluation

Increasing numbers of human infections with hantaviruses: further information for ornithologists and fieldbiologists

Hantaviruses are transmitted to humans by infected rodents via faeces, urine or bites and cause severe illness. In Europe the most common disease is the nephropathia epidemica. Man can be infected by inhaling viruses in contaminated aerosols or soil particles. There has been a obvious increase of case numbers in Germany in 2007: more than 1660 cases where recorded by the Robert-Koch-Institut (vs. 72 in 2006 and 448 in 2005). Mostly working men where concerned. 60 % of all patients had to be treated in hospital and 49 % had disorders of the kidney function. Contact to mice and their excreta has been identified as a relevant risk factor. To avoid infections ornithologists and fieldbiologists must be careful when working in areas inhabited by rodents (in Europe especially Bank voles), working with rodents or rodent eating birds and their pellets. Rodents should be kept year-round strictly out of all living areas and contact to rodents should be reduced or avoided. Gloves, face-masks and safety goggles must be used when working under dusty conditions. Hands must be cleaned consequently after work with water and soap (30 seconds) and desinfection should be used. Hantaviruses of the most common type in Europe (Puumala) can stay alive 5 to 15 days at room temperature and up to 18 days at 4°C. So pellets can by examinated without any risk after a quarantine period of two weeks or when heated up in the oven. Bird faeces and bird carcasses do not contain hantaviruses.Hantaviren als eine zwischen Nagetieren und Menschen übertragbare Zoonose spielen in den letzten Jahren in Mitteleuropa eine immer größere Rolle. Aufgrund der deutlichen Zunahme gemeldeter Erkrankungen in jüngster Zeit erscheint es angebracht, nochmals auf diese Infektionskrankheit, ihre Übertragungswege und vor allem Vorsichtsmaßnahmen für Vogelkundler und Feldbiologen hinzuweisen. Die nachfolgende Übersichtsarbeit fasst den aktuellen Kenntnisstand aus der Literatur zusammen (Robert-Koch-Institut 2005, 2006 a-d, 2007 a-c, 2008)