DE1225823B - Mittel zum Ankeimen von Stahl- und Metallschmelzen - Google Patents

Mittel zum Ankeimen von Stahl- und Metallschmelzen

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Description

  • Mittel zum Ankeimen von Stahl- und Metallschmelzen Die Beeinflussung des Gußgefüges zur Verbesserung der technologischen Werte von Stahl und Metallen ist ein uraltes Anliegen der Hüttenleute. Die Bemühungen zielen fast immer darauf hing das Gußkom zu verfeinern, um Gefügeinhomogenitäten im späteren Fertigprodukt möglichst gering zu halten.
  • Eine Verfeinerung des Gußkoms bedingt aber stets eine Vermehrung der Kristallkeime während der Erstarrung. Diese Erhöhung der Keimzahl wird auch kärzer »Ankeimen« genannt und kann theoretisch durch drei Methoden bewirkt werden, nämlich 1. durch mechanische Methoden, wie Rühren, Rütteln oder Vibrieren, 2. durch Zugabe oder Erzeugung während der Erstarrung von artfremden, d. h. nichtmetallischen Keimen und 3. durch Zugabe von arteigenen Keimen.
  • Die Methoden nach 1 bedingen erhebliche maschineZe Aufwendungen, wobei aber der gewünschte I#flekt trotzdem nicht immer erreicht wird. Großtechnische Verfahren nach dieser Methode haben sich bisher noch nicht eingeführt.
  • Die Methode 2 wird am häufigsten angewendet, wobei man üblicherweise versucht, das Ankehnen durch Ausscheiden nichtmetallischer Keime kurz vor oder während der Erstarrung zu bewirken. Diese Methode hat jedoch den Nachteil, daß der Aus-,scheidungsprozeß maßgeblich vom Gasgehalt und der Temperatur der Schmelze abhängt.
  • Da jedoch diese beiden Einflußgrößen bei der großtechnischen Herstellung von Stählen und Metallen großen Schwankungen unterworfen sind, sind auch die erzielten Verbesserungen nicht sehr gleichmäßig. Außerdem werden die im Stahl oder Metall verbleibenden nichtmetaffischen Teilchen vom Verbraucher als schädliche Bestandteile beanstandet.
  • Die Zugabe von nichtmetallischen Keimen könnte auch Erfolg bringen, ist aber aus naheliegenden Gründen (Unterschied der Dichte, Reinheitsgrad usw.) noch nicht durchgefüürt worden.
  • Die Methode nach 3 hat nicht die Nachteile der Methoden 1 und 2. Trotzdem hat sich auch diese Methode noch nicht einführen können, weil die Zugabeverfahren und die verwendeten arteigenen Teilchen ungleichmäßige Ergebnisse bewirkten. Die Vorschläge gehen dabei über das Einlegen von kleinen Metallteilchen auf den Kokillenboden bis zum Einhängen von Drähten und Metallstäben in die Kokille. Auch die Zugabe von Metallpulvern in den Gießstrahl ist ohne wesentlichen Erfolg versucht worden, obwohl diese Methode theoretisch am wirkungs-#ollsten sein müßte. Der Mißerfolg mit üblichen Stahl- oder Metallpulvern ist wohl darauf zurückzuführen, daß diese Pulver aus Korngrößengemengen bestehen und dadurch bei der Zugabe eine gewisse Entmischung der Komgrößen. erfolgt, die nur einen. Teil der zugesetzten Menge wirksam werden läßt. Die Form der Üblichen Stahl- und Metallpulver ist meist plättchenförmig oder hohlkugelig verspratzt. Durch diese Form ergibt sich eine verhältnismäßig große Oberfläche der Teilchen, die mit Oxyden überzogen ist. Dieser Oxydgehalt ist ein weiteres Hemnis bei der Zugabe von Pulvern, weil er zu schlechtem Reinheitsgrad des behandelten Stahls oder Metalls führt.
  • Um unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile handelsüblicher Pulver eine sichere und weitgehende Verbesserung gegossener Stähle durch Ankeimen zu erzielen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, zum Ankeimen von Stahl- oder Metallschmelzen Drahtteilchen gleicher Länge (Drahtkorn) zu verwenden. Die Größe der Teilchen kann völlig gleichmäßig gehalten werden, und die Oberfläche der gezogenen Drähte ist bekanntermaßen metallisch blank, so daß keine Gefahr des Einschleppens zusätzlichen Sauerstoffes besteht. Bei der erfindungsgemäßen Verwendung von zerhacktem Stahldraht wurden z. B. die nachfolgend beschriebenen Ergebnisse erzielt.
  • Anwendungsbeispiel Bei der Qualität X 8 Cr 17 wurden vier 1000-kg-Blöcke in Unterguß gegossen. Beim Gießen der Blöcke wurde in den Gießstrahl kontinuierlich zerhackter Stahldraht ineiner Menge von 4,2 kg Drahtkorn je Tonne Stahl zugeßetzt. Nach dem Vergießen dieses Gespanns wurde ein weiteres Vierergespann ohne Zugabe vergossen.
  • Von den Rohblöcken beider Gespanne wurden Scheiben von Kopf, Mitte und Fuß des Blockes ent-nommen. Die gehobelten und angeätzten Scheiben wurden untersucht. Die makroskopische Beurteilung ergab für die mit Drahtkom angekeimten Blöcke ein weitaus feineres Erstarrungsgefüge als bei dem nicht behandelten Gespann. Die mittlere Kornzahl für 50 mm Strecke ergab, an vergleichbaren Stellen der Bläckscheibe ausgewertet, für das angekeimte Gespann die Kornanzahl 22,1 und für das normale Gespann die Kornanzahl 14,4, d. h., die angekeimten Blöcke sind um etwa 5011/o feiner als die üblichen Blöcke. Auch die mittlere Komgröße in Millimeter bestätigt das. Das angekeimte Gespann hat eine mittlere Korngröße von 2,6 mm, während die des normalen Gespanns bei 3,5 liegt. Der Reinheitsgrad behandelter und unbehandelter Blöcke war gleichmäßig gut. Dieser Effekt ist reproduzierbar, und es wird deshalb erfmdungsgemäß vorgeschlagen, als arteigenes Keimmittel zerhackten Draht zu verwenden. Es hat sich dabei bewährt, die Länge der Drahtabschnitte so zu wählen wie den Durchmesser des Drahtes.
  • Als Drahtdurchmesser kommen insbesondere die Abmessungen 0,2 bis 2,0 mm Durchmesser in Frage. Ist nämlich der Draht wesentlich dünner, tritt völliges Aufschmelzen ein; ist der Draht wesentlich dicker, besteht die Gefahr des Absetzens der nicht aufschmelzenden Teilchen am Kokillengrund.
  • Die Drahtdicke selbst ist abhängig von dem Grad der Schmelzüberhitzung. -

Claims (2)

  1. Patentansprüche: 1. Verwendung von Drahtteilchen gleicher Länge (Drahtkom) für das Ankeimen voh Stahl-oder Metallschmelzen.
  2. 2. Verwendung von Drahtteilchen, deren Länge gleich dem Durchmesser'ist, für den Zweck nach Anspruch 1. 3. Verwendung von Drahtteilchen nach den Ansprüchen 1 und 2, wobei der Drahtdurchmesser zwischen 0,2 und 2,0 mm liegt, für den Zweck nach Anspruch 1.
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