AT284896B - Verfahren zur Herstellung von Chrom-Mangan-Stählen mit höheren Stickstoffgehalten - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von Chrom-Mangan-Stählen mit höheren Stickstoffgehalten 
Zur Steigerung der Güteeigenschaften von Stählen ist es bekannt, als Legierungselement Stickstoff zuzusetzen. Dem Verlangen, möglichst hohe Stickstoffgehalte dem Stahl zuzulegieren, sind aber Grenzen gesetzt, weil ein zu hoher Stickstoffanteil in der Schmelze zur Blasenbildung beim Erstarren führt. Derartige blasige Blöcke wieder führen bei der Warmverformung zu beträchtlichem Ausschuss, da beim Walzen die Blaseninnenwände oxydieren und bei der Abkühlung der Luftsauerstoff durch die vielfach zusammenhängenden Blasenketten tief in den Block eindringen kann, wodurch es zur Oxydation kommt. 



   Diese Schwierigkeiten waren häufig die Ursache, dass der Stickstoffanteil im Stahl auf Gehalte begrenzt wurde, bei denen eine Blasenbildung nicht zu befürchten war. Zur Einbringung erhöhter Stickstoffgehalte in Stählen mit entsprechender Zusammensetzung ist bereits vorgeschlagen worden, bei der Herstellung solcher Legierungen höhere   Stickstoffpartialdrücke   beim Erschmelzen und Vergiessen anzuwenden. Allerdings sind diese Verfahren kostspielig, da die gesamte Stahlerzeugungsanlage in einem entsprechend umfangreichen Behälter untergebracht werden muss. Ist es also erforderlich, möglichst hohe Stickstoffgehalte in die Legierung einzubringen, dann muss man die Blasenbildung beim Erstarren in Kauf nehmen, jedoch die Oxydation der Blaseninnenwände verhindern. 



   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von   Chrom-Mangan-Stahllegierungen   mit höheren Stickstoffgehalten unter Anwendung von erhöhtem Druck und ist dadurch gekennzeichnet, dass die stickstoffhältigen Schmelzen in verschliessbare Kokillen vergossen und diese bei Giessende verschlossen werden, wobei der Partialdruck ansteigt. 



   Als besonders vorteilhaft haben sich abei Kokillen mit fest verschliessbarem Deckel erweisen, wobei kalottenförmige Ausnehmungen im Deckel besonders zweckmässig sind. Zur Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens können aber auch Flaschenhalskokillen herangezogen werden, die gegebenenfalls durch einen Stopfen verschlossen werden. Als weitere Möglichkeit bietet sich zur gewünschten Deckenbildung auch ein Aufgiessen von Wasser in bereits vollgegossene Kokillen an, jedoch ist das Vergiessen von Blöcken   mit "Wasserkopf'schwierig.   Bei Stählen mit höherem Stickstoffgehalt tritt nämlich infolge des Stickstoffs fallweise eine heftige Bewegung des flüssigen Stahles in der Kokille auf, so dass die gewünschte Bildung eine Abschlussplatte aus dem vergossenen Material erschwert, wenn nicht sogar unmöglich wird. 



   In der Zeichnung wird eine Kokille, wie sie zur Anwendung beim erfindungsgemässen Verfahren vorteilhaft ist, dargestellt. Die   Kokille--l--ist   mit dem   Deckel--2--verschlossen   und beispielsweise durch die   Tragstangen --3-- mit   der Kokille fest verbunden. Die Schmelze fliesst über die Kanalsteine--4-zu. 



   Beim Vergiessen von Stählen mit höherem Stickstoffanteil in Kokillen, die mit einem Deckel 
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 werden, jedoch bietet die sphärische Ausnehmung des Deckels und die sich damit ergebende Form des gegossenen Blockes bei der nachfolgenden Warmverformung Vorteile. Des weiteren wird die Oxydation 

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 der Bläscheninnenwände verhindert und es tritt auch eine Verminderung der Blasenbildung auf. Von besonderer Bedeutung ist ferner noch die Steigerung der Stickstofflöslichkeit. Durch die Anwendung des vorgeschlagenen Verfahrens entsteht beim Vergiessen in die verschliessbare Kokille ein erhöhter Stickstoffpartialdruck, da die Schmelze versucht, die   Übersättigung   abzubauen.

   Die Reaktion   Nz 2N   verläuft infolge der Drucksteigerung bevorzugt in Richtung des 2N und wirkt dadurch im Sinne einer Erhöhung der Stickstofflöslichkeit (Siebert'sches Quadratwurzelgesetz und Le   Chatelier'sches   Prinzip). 



   Bei Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens konnte beispielsweise bei einem Stahl mit 
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 Beim Vergiessen nach den bisher üblichen Methoden war bei einem solchen Stahl nur ein Stickstoffgehalt von rund 0, 17% möglich. Dabei war das Ausbringen an gutem Walzgut bei der Stahlschmelze mit höherem Stickstoffgehalt merklich besser als beim Stahl mit niedrigerem Stickstoffgehalt, da sich durch die Verwendung des Deckels mit beispielsweise sphärischer Ausnehmung kein Schopfabfall ergab.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Verfahren zur Herstellung von Chrom-Mangan-Stählen mit höheren Stickstoffgehalten unter EMI2.2 Schmelzen in verschliessbare Kokillen vergossen und diese bei Giessende verschlossen werden.

   Druckschriften, die das Patentamt zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik in Betracht gezogen hat : "Stahl und Eisen" 82 (1962), H5, S. 253