AT211350B - Verfahren zum Entgasen von Stahl für schwere Schmiedestücke - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Verfahren zum Entgasen von Stahl für schwere Schmiedestücke 
Die neuere Forschung hat sich eingehend mit dem Umwandlungsverhalten der Stähle beschäftigt und diese Erscheinungen in den sogenannten   Zeit-Temperatur-Umwandlungs-Schaubildern   niedergelegt. Aus solchen Schaubilder, bei welchen auf der Waagrechten die Zeit und auf der Senkrechten die Temperatur aufgetragen sind, lassen sich die Umwandlungseigenschaften eines Stahles bei der Abkühlung ablesen. Von besonderer Bedeutung ist hiebei die Umwandlung in der Zwischenstufe, deren Kurvenbild wie eine Nase sich in das Gebiet geringerer Zeiten vorschiebt. 



     Die Aufstellung solcher Zeit-Temperatur-Umwandlungs-Schaubilder   erfolgt üblicherweise an Proben, die (meist im Laboratorium hergestellten) kleineren Güssen entnommen sind. Sie geben aber kein zutreffendes Bild über das Verhalten aller Teile grosser Stahlblöcke, wie sie für schwere Schmiedestücke in Frage kommen, also etwa von Blöcken von 25 Tonnen aufwärts, z. B. von 70 bis 150 Tonnen und darüber. 



   Die mit Chrom, Nickel, Molybdän, Vanadin usw. legierten Stähle für schwere Schmiedestücke neigen infolge ihres ausgeprägten heterogenen AufDaues zu Entmischungen oder Seigerungen. Hiedurchverschieben sich aber im Seigerungsgebiet die als günstig   erachteten Umwandlungsvorgänge   nach einer Richtung, die   zähigkeitsmindernde Werkstoffeigenschaften   ergibt. Gleichzeitig wurde aber erkannt, dass nicht nur die festen und flüssigen Legierungskomponenten und Eisenbegleiter während der Erstarrung seigern, sondern auch die gasförmigen, wie z. B. Wasserstoff und Sauerstoff, wodurch der versprödende Effekt wesentlich vergrössert wird. Seigernde Gase wirken sogar wesentlich an der Entmischung flüssiger Eisenbegleiter mit. Die Verwendbarkeit eines Schmiedestückes kann durch diese Auswirkungen in Frage gestellt werden. 



   Die Erfindung bietet eine Möglichkeit, solche Schwierigkeiten zu vermeiden. Sie geht von dem im Stammpatent Nr. 206455 geschützten Verfahren aus, bei dem zum Entgasen von Stählen, die ohne Anwendung von Vakuum   erschmolzen   sind, sich jedoch auf einer höheren als der sonst anzuwendenden Giesstemperatur befinden, beim Eingiessen des Stahles in   einen Vakuumraum, um   eine dort aufgestellte Kokille zu füllen, solche Bedingungen gewählt werden, dass der einfliessende Giessstrahl in einzelne Tröpfchen von   der Grössenordnung 10-10-3 mm Durchmesser   aufgelöst wird. Das Stammpatent schlägt hiezu vor, Unter- 
 EMI1.1 
 Regelung der Durchflussmenge und einen ferrostatischen Druck einer Flüssigkeitssäule des Stahles oberhalb der Eingiessöffnung von mindestens 300 mm Höhe zu wählen. 



   Gegenstand der Erfindung ist die Anwendung des Verfahrens zum Entgasen von Stählen, die ohne Vakuum erschmolzen sind beim Eingiessen des Stahles in einen Vakuumraum, um eine dort aufgestellte Kokille zu füllen, nach Stammpatent Nr. 206455, zum Giessen von Stahl, der ein Zeit-Temperatur-Um-. wandlungs-Schaubild aufweist, bei dem die   Kwenspitze   des Beginns der   Zwischenstufenumwandlung   im Bereich der Zeiten von 9 bis 50 sec gelegen ist, zu Blöcken für schwere Schmiedestücke mit Blockgewichten von 25 Tonnen und darüber, vorzugsweise 70-150 Tonnen und darüber. 



   Derart hergestellte schwere Schmiedeblöcke mit dem gewünschten Umwandlungsverhalten gewährleisten den einwandfreien Zustand der aus ihnen hergestellten Schmiedestücke schwerer und schwerster Gewichte. Die bei solchen Stücken stets angestrebte, aber sonst nur schwierig erreichbare Zähigkeit in 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 den   Querwertenw & dbei   den erfindungsgemäss hergestellten Schmiedestücken mit   grosser Sicherheit   in al- len Zonen erreicht bzw. übertroffen. Diese Wirkung ist um so wichtiger und fortschrittlicher, als Stähle, deren Kurvenspitze für die Zwischenstufe im Bereich von 9 bis 50 sec liegt, besonders anfällig sind und die in der Beschreibungseinleitung gekennzeichneten Fehler häufig aufweisen.

   Die Beseitigung dieser Feh- ler durch das angewendete Giessverfahren bedeutet daher einen erheblichen Fortschritt sowohl in technischer als auch in wirtschaftlicher Beziehung. 



   Zur Veranschaulichung der   Zeit-Temperatur-Umwandlungskurven   werden beispielsweise für zwei unterschiedlich legierte Stähle die Kurvenbilder wiedergegeben. Fig. 1 zeigt das Kurvenbild eines Stahles mit 0, 30% Kohlenstoff, 1,48% Chrom, 0,   39% Molybdän, 2, 05%   Nickel und geringen Anteilen von Vanadin. Fig. 2 gibt das Umwandlungsverhalten eines Stahles mit   0, 30 %   Kohlenstoff,   0, 8711   Mangan,   0, 34 % Molybdän, 3,   18 % Nickel wieder. Die andern Eisenbegleiter liegen in den üblichen Gehalten vor. 



  In den Fig.   l   und 2 sind auf der Waagrechtenin logarithmischer Aufteilung die Zeit in Sekunden und auf der Senkrechten die Temperatur in 0 C aufgetragen. Durch die eingezeichneten Kurven werden die Diagramme in verschiedene Felder aufgeteilt, Diese Felder entsprechen bestimmten Gefügeanteilen des Stahles. Es bedeuten
A = Austenit
FP = ferritisch-perlitisches Gefüge
Zw   = Zwischenstufengefüge  
M = Martensit. 



   Für den Stale dargestellt in Fig.   l,   liegt die Kurvenspitze der Zwischenumwandlung bei 12 sec und für den Stahl, dargestellt in Fig. 2 bei 21 sec.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Die Anwendung des Verfahrens zum Entgasen von Stählen, die ohne Vakuum erschmolzen sind, beim Eingiessen des Stahles in einen Vakuumraum, um eine dort aufgestellte Kokille zu füllen, nach Stammpatent Nr. 206455, zum Giessen von Stahl, der ein Zeit-Temperatur-Umwandlungs-Schaubild aufweist, bei dem die Kurvenspitze des Beginns der Zwischenstufenumwandlung im Bereich der Zeiten von 9 bis 50 sec gelegen ist, zu Blöcken für schwere Schmiedestucke mit Blockgewichten von 25 t und darüber, vorzug- weise 70-150 t und darüber.