Verfahren zur Herstellung nichtmagnetischer Eisenlegierungen. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung nichtmagnetischer Eisenlegierungen.
Die Herstellung nichtmagnetischer Eisen legierungen vom Gusseisentypus, welche als billiges Material für eine grosse Reihe elek trischer Verwendungszwecke benützt werden ist bekannt. Es besteht nun, wie sich gezeigt hat, ein Bedürfnis nach einer ähnliche mag netische Eigenschaften aufweisenden, dabei aber widerstandsfähigen und gleichzeitig mechanisch bearbeitbaren Legierung, die sich schmieden. walzen us-,v. liesse. Die Herstel lung von Legierungen. welche bei höherer Zerreissfestigkeit die genannten Eigenschaf ten l@es@isseli. begegnet indessen erheblichen SChwlerlgkelten.
Es ist bekannt, dass zum Zwecke der Auf rechterhaltung bezw. Stabilisierung des aus- MD das heisst nichtmagnetischen Zustandes bezw. der nichtmagnetischen Eigenschaft geschmolzenen Eisens oder Stahls ein oder mehrere Elemente dem Eisen oder Stahl beigemengt werden können, wo durch der ZVechselpunkt' (Temperatur) des schmelzflüssigen austenitischen Metalles eine derartige Erniedrigung erfährt, dass das Me tall selbst bei oder unterhalb gewöhnlicher, kalter Temperaturen austenitisch bleibt, so dass auf diese Art austenitisches,
das heisst nichtmagnetisches Eisen oder nichtmagneti scher Stahl hergestellt werden kann.
Es ist weiter bekannt, dass Mangan, Chrom lind Nickel zum genannten Zwecke ge eignete Zusätze darstellen. daneben aber auch andere Elemente gegenwä rti,.- sein und unter Umständen ähnliche Wirkung ausüben kön nen, sofern das Netto-Resultat ein gewisses, vom Kohlenstoffgehalt , des Eisens und Stahls abhängiges 'Minimum erreicht. Dieses Minimum steigt in dem 1Ia sse. als der Koh lenstoffgehalt abnimmt.
Gemäss vorliegender Erfindung wird Eisen, das einen Kohlenstoffgehalt von höch stens 035/00' besitzt, mit mindestens einem Schwermetall, das geeignet ist, der Legierung
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nichtmagnetische <SEP> Eigenschaft <SEP> zu <SEP> verleihen,
<tb> zusammengeschmolzen.
<tb>
Als <SEP> solche <SEP> Schwermetalle <SEP> kommen <SEP> zum
<tb> Beispiel <SEP> in <SEP> Betracht: <SEP> Mangan, <SEP> Chrom, <SEP> Nickel.
<tb> Mangan <SEP> erweist <SEP> sich <SEP> in <SEP> bezug <SEP> auf <SEP> Her beiführung <SEP> der <SEP> nichtmagnetischen <SEP> Eigen schaft <SEP> am <SEP> ergiebigsten. <SEP> 3Langanlegierungen
<tb> lassen <SEP> sich <SEP> jedoch <SEP> nur <SEP> schwer <SEP> mechanisch <SEP> be arbeiten. <SEP> Sie <SEP> sind <SEP> ausserdem <SEP> corrodierbar.
<tb> Chrom <SEP> ist <SEP> hinsichtlich <SEP> des <SEP> Erteilens <SEP> der
<tb> nichtmagnetischen <SEP> Eigenschaft <SEP> wenig <SEP> wirk sam, <SEP> gibt <SEP> dagegen <SEP> corrosionsbeständige <SEP> Legie rungen. <SEP> Noch <SEP> weniger <SEP> wirksam <SEP> in <SEP> Betreff
<tb> des <SEP> austenitischen <SEP> Effektes <SEP> ist <SEP> Nickel;
<SEP> es
<tb> liefert <SEP> aber <SEP> Legierungen. <SEP> welche <SEP> sich <SEP> mecha nisch <SEP> gut <SEP> bearbeiten <SEP> lassen.
<tb>
Es <SEP> hat <SEP> sich <SEP> nun <SEP> gezeigt, <SEP> dass <SEP> das <SEP> Man gan, <SEP> welches, <SEP> allein <SEP> zweckmässigerweise <SEP> im
<tb> Höchstbetrage <SEP> von <SEP> etwa <SEP> 16/o <SEP> zur <SEP> Anwen dung <SEP> gelangt, <SEP> sich <SEP> mit <SEP> Vorteil <SEP> teilweise <SEP> durch
<tb> Chrom <SEP> oder <SEP> Nickel, <SEP> oder <SEP> beide <SEP> ersetzen <SEP> lässt.
<tb> und <SEP> dass <SEP> hierbei, <SEP> in <SEP> bezug <SEP> auf <SEP> den <SEP> austeniti sc.hen <SEP> Effekt, <SEP> je <SEP> 17o <SEP> Mangan <SEP> durch <SEP> 11> <SEP> a:
<tb> Chrom, <SEP> oder <SEP> durch <SEP> ? <SEP> % <SEP> Nickel <SEP> vertreten <SEP> wer den <SEP> kann.
<tb>
Es <SEP> lassen <SEP> sich <SEP> so <SEP> nichtmagnetische <SEP> Eisen legierungen <SEP> mit <SEP> niedrigem <SEP> Kohlenstoffge halte <SEP> herstellen, <SEP> die <SEP> gleichzeitig <SEP> corrosionsfest
<tb> und <SEP> mechanisch <SEP> gut <SEP> bearbeitbar <SEP> sind. <SEP> Durch
<tb> @teigerii <SEP> des <SEP> Chromzusatzes, <SEP> oder <SEP> des <SEP> Ni.ekel zii3atzes <SEP> können <SEP> nichtin.i"-n-,tisclie <SEP> L <SEP> egierun ,gen <SEP> erhalten <SEP> werden, <SEP> die. <SEP> ,je <SEP> nach <SEP> Erforder nis. <SEP> entweder <SEP> hervorragende <SEP> Corrosionsbe ständigkeit <SEP> oder <SEP> Besonders <SEP> uute <SEP> Bearbeitbar keit <SEP> besitzen.
<tb>
Eisen <SEP> niit <SEP> einem <SEP> Kohlenstoffgehalte <SEP> bis
<tb> 0,35 <SEP> wird <SEP> vorzu,-sweise <SEP> da <SEP> angewend(,t. <SEP> wo <SEP> es
<tb> sich <SEP> um <SEP> Herstellung <SEP> von <SEP> L <SEP> e#rierun-en. <SEP> die <SEP> zii
<tb> ITiessereizwe(,ken <SEP> dienen <SEP> sollen. <SEP> handelt. <SEP> Im
<tb> übrigen <SEP> empfiehlt <SEP> es <SEP> sich. <SEP> Eisen <SEP> mit- <SEP> einem
<tb> Kohlenstoff--ebalte <SEP> voii <SEP> hiü#lisl-ens <SEP> @zii
<tb> @-erwenden.
<tb>
<I>Beispiel:</I>
<tb> Eine <SEP> nach <SEP> dem <SEP> vorliegenden <SEP> Verfahren <SEP> er
<tb> haltene, <SEP> nichtmagnetische.
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dige, <SEP> bearbeitbare <SEP> Legierung <SEP> mit <SEP> hohem <SEP> spe zifischem <SEP> elektrischem <SEP> Widerstande <SEP> weist
<tb> beispielsweise <SEP> nachstehende <SEP> Zusammen setzung <SEP> auf:
<SEP> Eisen <SEP> mit <SEP> einem <SEP> Kohlenstoffge halte <SEP> von
<tb> höchstens <SEP> ().2 <SEP> <B>/'o,</B> <SEP> ungefähr <SEP> 77
<tb> Mangan <SEP> " <SEP> 8 <SEP> <B>70</B>
<tb> Chrom <SEP> 8
<tb> Nickel <SEP> <B>7%.</B>
<tb> Obwohl <SEP> eine <SEP> erhebliche <SEP> Verringerung <SEP> des
<tb> dem <SEP> obengenannten <SEP> nichtmagnetischen <SEP> Guss
<tb> eisentypus <SEP> entsprechenden <SEP> Kohlenstoffgehal tes <SEP> zu <SEP> der <SEP> Klasse <SEP> der <SEP> stahlartigen <SEP> Legierun gen <SEP> führt <SEP> und <SEP> im <SEP> allgemeinen <SEP> grosse <SEP> Härte
<tb> und <SEP> Einbusse <SEP> der <SEP> maschinellen <SEP> Bearbeitbar keit <SEP> bewirkt, <SEP> besitzt' <SEP> diese <SEP> Legierung <SEP> neben
<tb> Corrosionsbeständigkeit <SEP> und <SEP> nichtmagneti schen <SEP> Eigenschaften <SEP> eine <SEP> gute <SEP> Bearbeitbar keit.
<tb>
Zur <SEP> Erzielung <SEP> von <SEP> Corrosionsbeständig keit <SEP> werden <SEP> dem <SEP> Eisen <SEP> zweekmässigerweise
<tb> 6 <SEP> bis <SEP> <B>18%</B> <SEP> Chrom <SEP> einverleibt. <SEP> Behufs <SEP> Ertei lung <SEP> maschineller <SEP> Bearbeitbarkeit <SEP> sollten <SEP> 3
<tb> bis <SEP> 18 <SEP> % <SEP> Nickel <SEP> zugesetzt <SEP> werden. <SEP> während
<tb> zwecks <SEP> Herbeiführung <SEP> nichtmagnetischer
<tb> Eigenschaften <SEP> Mangan,.oder <SEP> ein <SEP> Aequivalent
<tb> des <SEP> Mangans. <SEP> im <SEP> Betrage <SEP> von <SEP> 1? <SEP> bis <SEP> 16ö <SEP> an wesend <SEP> sein <SEP> sollte.
<SEP> Diese <SEP> Menge <SEP> richtet <SEP> sich
<tb> nach <SEP> dem <SEP> Masse, <SEP> in <SEP> welchem <SEP> da- <SEP> Freiseiü <SEP> von
<tb> Kohlenstoff <SEP> erreicht <SEP> -ist, <SEP> das <SEP> heisst <SEP> je <SEP> voll ständiger <SEP> der <SEP> Kohlenstoff <SEP> entfernt <SEP> ist. <SEP> um <SEP> so
<tb> höher <SEP> ist <SEP> die <SEP> erforderliche <SEP> Menge <SEP> Man,-an.
<tb>
In- <SEP> jenen <SEP> Fällen. <SEP> wo <SEP> (die <SEP> Einverieilbung
<tb> von <SEP> Chrom <SEP> hedingendei <SEP> Corrosionsbeständig keit. <SEP> in <SEP> Verbindung <SEP> finit <SEP> niclitmaanetischen
<tb> Ei-enschaften. <SEP> erforderlich <SEP> ist, <SEP> sollte <SEP> man <SEP> büi
<tb> der <SEP> Berechnung <SEP> der <SEP> für <SEP> die <SEP> letzteren <SEP> benöti(r ten <SEP> Hanganmenge. <SEP> das <SEP> @lan#@an-=lequivalenl
<tb> des <SEP> an-ewendeten <SEP> Chroms <SEP> beriicl;sichtigen.
<tb> indem <SEP> für <SEP> diesen <SEP> Zweck <SEP> die <SEP> Tirlzs;iml:eit <SEP> des
<tb> Chromes <SEP> auf <SEP> Zweidrittel, <SEP> dc>r,jeni,e <SEP> n <SEP> iles <SEP> Man ans: <SEP> veranschlagt <SEP> werden <SEP> l;iinn.
<tb>
Ebenso <SEP> sollte <SEP> bei <SEP> Vorwendung <SEP> von <SEP> Nickel
<tb> das <SEP> llangan-Aequivalent <SEP> des <SEP> letzteren <SEP> sse riic.lz-slchtigunLr <SEP> finden. <SEP> da <SEP> das <SEP> Nickel <SEP> zur
<tb> Herbeiführung <SEP> des <SEP> nichtnia,-netischen <SEP> Effek tes <SEP> beiträgt, <SEP> und <SEP> zv#-ar <SEP> sollte <SEP> seine <SEP> Wirksam keit. <SEP> hinsichtlich <SEP> der <SEP> Erteilung <SEP> nichtmagne- tischer Eigenschaften, als halb so gross wie ,jene des Mangans angenommen werden.
Nach dem vorliegenden Verfahren kann austenitisches, kohlenstoffarmes Eisen bezw. solcher Stahl hergestellt werden, welche Eisen bezw. welcher Stahl sich nach Art kohlen,:toffarmer. weicher Stähle in aewohii- ter Weise bearbeiten lässt, weniger als 0,2c;
(oder bei Gussstücken weniger als 0,359o) Kohlenstoff enthält und einen Mindestgehalt von 16 ,% Mangan (oder dessen Äquivalent in Gestalt von Mangan. Chrom. Nickel und der gleichen) aufweist.
heriier lässt sich ein austenitisches corro- sionsbeständ1ges Eisen benv. ein solcher Stahl herstellen. mit einem Gehalt von 0-10/'o Nickel. 6-17/o Chrom und 12 bi O 'To Mangan.
Zur Erzeugung eifies austenitischen Ei sens beziehungsweise eines solchen Stahls. das sich durch einen hohen spezifischen elek- trisclien Widerstand auszeichnet, fügt man vorteilhaft 8-12ö Mangan. 0-10 ö Nickel und 1a-0 .', Chrom hinzu.
Diese nichtmagnetischen Eisenlegierun gen können mit besonderm Vorteil zur Her stellung von Schutzhüllen elektrischer Kabel, sei es in Streifenform, sei es als Blech, oder in Gestalt von l,'olireri dienen.
Sie eignen sich ferner in vorteilhafter Weise zur Herstellung stählerner Stator- Stirnplatten. zur Erzeugung von Teilorganen für magnetische Stromkreise. sowie zu zahl reichen elektrische n und mechanischen Zwecken, wo Rostfreiheit und nichtmagne tische Eigenschaften im Verein mit Festig keit und maschineller Bearbeitbarkeit er forderlich sind.