Verfahren zum Herstellen -von kohlenstoffarmem Flosseisen oder kohlenstoffarmem Stahl. Gegenstände, die aus F'lusseisen bezw. Stahl hergestellt sind, leiden an dem Übel stand, dass sie bei einem Angriff durch schwach reaktionsfähige Flüssigkeiten (zum Beispiel heisse 45 %ige Natronlauge, alkali sche Kesselspeisewasser) durch Dämpfe oder Gase (zum Beispiel Ammoniakgase), insbe sondere in gealtertem Zustande, spröde wer den.
Versuche haben ergeben, dass diesem Übelstande zu begegnen ist, indem man zur Herstellung derartiger Gegenstände ein koh- lenstoffarmes Flusseisen beziv. einen kohlen stoffarmen :Stahl (C-Gehalt etwa bis zu 0,4 %a) verwendet, bei dem die gern in den Korngrenzen sich anlagernden Stoffe (Sauer stoff, Sauerstoffverbindungen, Schwefel, Kohlenstoff usw.) von diesen ferngehalten sind.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen von kohlen stoffarmem Flusseisen oder kohlenstoffarmem Stahl, gemäss welchem die gern in den Korn grenzen sich ablagernden Stoffe von diesen ferngehalten werden, zum Zwecke, das Flusseisen oder den Stahl gegen den An griff schwach reaktionsfähiger Flüssigkeiten, Dämpfe und Gase widerstandsfähig zu machen.
Der Grund dafür, warum durch das Fern halten der angegebenen Stoffe von den Korn grenzen der Übelstand des Sprödwerdens be- seitigtt wird, liegt in folgendem: Die im Flusseisen oder Stahl gewöhnlich vorhan denen. Stoffe, :Sauerstoff, Sauerstoffverbin dungen, Schwefel, Kohlenstoff usw., haben die Neigung, sich in den Korngrenzen anzu lagern; sie bilden dort entweder eine die ein zelnen Körner trennende Zwischenhaut oder auch kleine Nester, - was an sich schon die Zähigkeit des Eisens oder Stahls etwas ver ringert.
Wird nun ein solches Flusseisen oder Stahl dem Angriff, zum Beispiel einer heissen 45 %igen Natronlauge, ausgesetzt, so löst die längs den Korngrenzen vordringende Lauge, wie Versuche ergaben, den Sauer stoff aus den Korngrenzen heraus und lockert so den Zusammenhang der einzelnen Körner. Die Folge davon ist die in der Technik als Laugensprödigkeit gefürchtete starke Ver ringerung der Kerbzähigkeit, die schon nach verhältnismässig kurzer Zeit in Erscheinung tritt. Ähnliches geht vor sich beim Angriff durch Dämpfe oder Gase.
Erfolgt der An griff zum Beispiel durch heisses (ca. 500 C) Wasserstoffgas unter hohem Druck, so bil det der längs der Korngrenzen eindringende Wasserstoff mit dem Kohlenwasserstoff, der in Perlitform in den Korngrenzen vorkommt, flüchtige Kohlenwasserstoffverbindungen, die den Kohlenstoff aus den Korngrenzen hin wegtragen und so kleine Löcher im Gefüge entstehen lassen. Die Folge ist auch bei die sem Angriff ein rasches Sprödwerden des angegriffenen Eisens oder Stahls. Ein ähn liches Sprödwerden kann eintreten, wenn etwa in den Korngrenzen vorhandener Schwe fel beim Angriff von Dämpfen oder Gasen herausgelöst wird.
Das allen Fällen Gemein same ist also eine an die Stelle einer nor- Tnalen Kerbzähigkeit tretende .Sprödigkeit, die durch das erst bei der Benutzung -der Gegenstände vor sich gehende Entfernen von Stoffen aus den Korngrenzen hervorgerufen wird. Werden dagegen die angegebenen Stoffe von vornherein (das heisst vor der Be nutzung) zum Beispiel auf die unten ange gebene Weise von den Korngrenzen fernge halten oder entfernt, so besteht zwischen den Körnern ein viel innigerer (durch keine Zwi schenhaut oder Nester unterbrochener) Zu sammenhang.
Die in Betracht kommenden Flüssigkeiten, Dämpfe oder Gase haben dem entsprechend nur eine sehr stark verringerte oder ganz beseitigte Möglichkeit, längs der Korngrenzen in das Innere des Werkstoffes einzudringen und dabei den Zusammenhang der Körner zu lockern. Die ursprüngliche vorhandene Kerbzähigkeit kann daher auch bei langer Einwirkung der Flüssigkeiten, Dämpfe oder Gase nicht oder nicht wesent lich herabgesetzt werden.
Das Fernhalten des Sauerstoffes und der Sauerstoffverbindungen von den Korngren zen wird zum Beispiel erreicht, indem man (las Flusseisen oder den Stahl in geschmol zenem Zustande so weitgehend desoxydiert, dass durch das Altern kein wesentlicher Ab fall der Kerbzähigkeit eintritt (vergleiche hierzu Patent Nr. 127322).
Wenn es sich um erstarrtes Flusseisen oder Stahl handelt, bei dem sich die angege benen Stoffe bereits in den Korngrenzen ab gelagert haben, so kann man durch eine Er wärmung auf eine Temperatur oberhalb etwa. 6,50 C und nachfolgendes Abschrecken gegebenenfalls mit nachträglichem Anlassen bis zu<B>750'</B> C erreichen, da,ss die Stoffe mit dem Eisen in feste Lösung gehen und in die sem Zustande festgehalten werden; im beson deren kann man den Kohlenstoff durch eine Glühung bei etwa<B>730'</B> C in eine körnige Karbidform überführen und so im wesent lichen aus den Korngrenzen entfernen.
Wenn sich aber die angegebenen Stoffe mit dem Eisen im Zustande fester Lösung bezw. der Kohlenstoff im Zustande der körnigen Kar bidform befinden - die Korngrenzen von ihnen also frei sind - so besteht für die Flüssigkeiten, Dämpfe und Gase, wie Ver suche ergaben, praktisch keine Möglichkeit, diese Stoffe durch ihren Angriff aus dem Gefüge herauszulösen und so die Sprödigkeit herbeizuführen.
Als Ausführungsbeispiel des Verfahrens gemäss der Erfindung sei die Herstellung einer gegen den Angriff von Laugen wider standsfähigen geschmiedeten Kesseltrommel beschrieben. Die Trommel wird aus einem Stahl mit etwa 0,1 bis 0,15 % Kohlenstoff gehalt fertig geschmiedet, sodann auf etwa <B>930</B> C erhitzt, in Wasser abgeschreckt und auf zirka 600 C wieder angelassen. Hier auf wird die Trommel fertig bearbeitet.
Eingehende Versuche haben erwiesen, dass gemäss dem vorliegenden Verfahren behan delte Stahl- und Flusseisenproben, nachdem sie längere Zeit, zum Beispiel dem Angriff von 45 %iger heisser Sodalauge, ausgesetzt waren, noch ihre ursprüngliche Zähigkeit aufwiesen, während andere Proben von im übrigen gleicher Zusammensetzung, die eine den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende Behandlung nicht erfahren hatten, nachdem sie in gleicher Weise dem Angriff der Sodalauge ausgesetzt waren, binnen kur zer Zeit durch Risse zerstört wurden.