DE1270822B - Silizium-Zugschlaglegierungen zur Raffination von Eisen und Stahl - Google Patents

Silizium-Zugschlaglegierungen zur Raffination von Eisen und Stahl

Info

Publication number
DE1270822B
DE1270822B DEP1270A DE1270822A DE1270822B DE 1270822 B DE1270822 B DE 1270822B DE P1270 A DEP1270 A DE P1270A DE 1270822 A DE1270822 A DE 1270822A DE 1270822 B DE1270822 B DE 1270822B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
alloys
alloy
steel
content
refining
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEP1270A
Other languages
English (en)
Inventor
Sumio Izumi
Koyo Kashiwabara
Masuteru Maruyama
Jiro Masumoto
Yasuhiro Morooka
Tohei Ototani
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RES INST IRON STEEL
STEEL AND OTHER METALS OF
Original Assignee
RES INST IRON STEEL
STEEL AND OTHER METALS OF
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by RES INST IRON STEEL, STEEL AND OTHER METALS OF filed Critical RES INST IRON STEEL
Priority to DEP1270A priority Critical patent/DE1270822B/de
Publication of DE1270822B publication Critical patent/DE1270822B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/076Use of slags or fluxes as treating agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C1/00Refining of pig-iron; Cast iron
    • C21C1/08Manufacture of cast-iron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C35/00Master alloys for iron or steel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Description

  • Silizium-Zugschlaglegierungen zur Raffination von Eisen und Stahl Die Erfindung betrifft Silizium-Zuschlaglegierungen niedrigen Sauerstoffgehaltes zur Raffination von Eisen und Stahl. Der Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, die Eigenschaften von Raffinationslegierungen, vor allem die Raffinationswirkung zu verbessern und wirtschaftliche Schwierigkeiten auszuräumen, die beim Arbeiten mit herkömmlichen Fe - Si-, Ca - Si - Mn-, Fe - Si - Mg- und Si - Ca - Mn-Legierungen sowie Mischmetallen auftreten. Bekannt ist beispielsweise für Stahl eine Raffinationslegierung der Zusammensetzung: 45 bis 90 Gewichtsprozent Si, 0,5 bis 40 Gewichtsprozent Ca, 0,5 bis 8 Gewichtsprozent Mn, Rest Eisen und Verunreinigungen.
  • Derartige Legierungen wurden bisher zum Entfernen von Sauerstoff, Schwefel und anderen Verunreinigungen aus Gußeisen, Stahl und Nichteisenlegierungen oder zum Graphitieren von Stählen hohen Kohlenstoffgehaltes nach Entfernung der Verunreinigungen oder zur Verbesserung der Graphitform in Gußeisen angewandt.
  • Bei der Herstellung der Raffinationslegierungen hatte man bisher darauf verzichtet, den Sauerstoffgehalt auf unter 0,040/, herabzusetzen und dadurch einen unbefriedigenden Raffinationsgrad in Kauf genommen, in der Annahme, daß die zur Erreichung des niedrigen Sauerstoffgehalts erforderliche Arbeitsleistung unwirtschaftlich wäre.
  • Überraschenderweise wurde gefunden, daß eine Herabsetzung des Sauerstoffgehalts auf unter 0,040/,) wirtschaftlich tragbar ist.
  • Die erfindungsgemäße Silizium-Zuschlaglegierung zur Raffination von Eisen und Stahl besteht aus 50 bis weniger als 97 °/o Si, 0,1 bis 30°/o Mn, 0,1 bis 100/, Ca, Rest Eisen, wobei die Summe Mn -i- Ca über 3 °/o beträgt und weniger als 0,040/0 Sauerstoff enthalten sind.
  • Die Begrenzung des Sauerstoffgehalts auf unter 0,040/, beruht auf der Erkenntnis, daß hierdurch der Sauerstoffgehalt der zu raffinierenden Legierung begrenzt, die Aktivität der Elemente mit Raffinationswirkung, wie Si, Mn und Ca, verbessert und auch deren Affinität zu Sauerstoff und anderen Verunreinigungen in der Schmelze erhöht wird.
  • Zur Erreichung eines Sauerstoffgehalts von weniger als 0,04°/a kann man beispielsweise folgende Arbeitsmethoden benutzen: 1. Eine übliche Eisensiliziumlegierung wird im Lichtbogen eines basischen Ofens niedergeschmolzen und bei hoher Temperatur einer stark basischen Schlackenraffination unterworfen, wobei man eine raffinierte Legierung mit weniger als 0,040/, Sauerstoff erhält.
  • 2. Das Schmelzbad eines üblichen Ofens zur Gewinnung von metallischem Silizium und Eisen-Silizium-Legierungen wird in eine Spezialpfanne gegossen und in diese sodann ein Flußmittel usw. eingegeben, wodurch ebenfalls eine raffinierte Legierung mit weniger als 0,040/0 Sauerstoff gewonnen wird.
  • Die beispielsweise Zusammensetzung der erfindungsgemäßen Raffinationslegierungen ist in Tabelle 1 angegeben (die Zahlenwerte betreffen Gewichtsprozente)
    Tabelle 1
    Zuschlag-
    legierung si Mn Ca 08 Fe Sonstiges
    Nr.
    1 94,1 0,3 4,7 0,038 0,4 0,462
    2 77,0 0,4 3;9 0,025 15,1 3,575
    3 67,4 2,3 5,1 0,020 20,7 4,480
    4 58,5 1,1 7,4 0,026 28,9 4,074
    5 68,9 5,7 8,1 0,029 15,1 2,171
    6 62,5 12,4 7,2 0,028 14,7 3,172
    7 56,6 18,6 5,9 0,032 17,2 1,668
    In allen Fällen beläuft sich der Sauerstoffgehalt der Legierungen auf weniger als 0,040/,. Der Sauerstoffgehalt wurde mittels eines Vakuumschmelzverfahrens oder durch Berechnen des Analysenwertes des Oxidgehalts bestimmt.
  • Die in Tabelle 1 angegebenen sonstigen Bestandteile sind Elemente, die hauptsächlich während der Herstellung der Legierungen eingeführt werden, wie C, Cr, Cu, Ni, P, S, Te, Na, Mg, K, Ti, Y, Li, Zn, Zr und Lanthanelemente sowie Wasserstoff und Stickstoff.
  • Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Kurvendiagramme erläutert: F i g. 1 zeigt vergleichsweise die Desoxydationswirkung einer üblichen Si-Fe-Legierung und einer erfindungsgemäßen Legierung, die mit Ausnahme des Sauerstoffgehalts eine ähnliche Zusammensetzung aufweist, an Hand der Beziehung zwischen den zugesetzten Mengen an Zuschlaglegierung und den Sauerstoffgehalten des Gußeisens nach dem Zusatz der Legierungen.
  • F i g. 2 zeigt die Beziehung zwischen dem Sauerstoffgehalt der Si-Fe-Zuschlaglegierung und dem Sauerstoffgehalt sowie der Zugfestigkeit eines mit der Zuschlaglegierung versetzten Gußeisens im gegossenen Zustand.
  • F i g. 3 und 4 zeigen mittels Gleichgewichtsdiagrammen des Si0, - MnO-Systems (White-Howat-Hay) und des Si0, - Ca0-Systems (Shepperd-Rankin, Ferguson-Merwin), daß durch Anwendung der erfindungsgemäßen Zuschlaglegierungen hergestellten Oxide hauptsächlich dem komplexen System der Si02 - MnO - CaO-Reihen angehören.
  • Erläuterungen zu F i g. 1 Die Zusammensetzung des Gußeisens vor Zusatz der Zuschlaglegierungen betrug: 3,20/,C, 0,1 °/o Si, 0,2 °/o Mn, 0,0025 °/0 02, Rest Fe. Die herkömmliche Si - Fe-Zuschlaglegierung enthielt: 76,6 °/o Si, 0,10/, Mn, 0,05 °/o Ca, 0,063 °/0 02, 19,6 °/o Fe und 3,587 °/o Beimengungen. Als erfindungsgemäße Zuschlaglegierung diente die Legierung Nr. 2 nach obiger Tabelle.
    Tabelle 2
    Zusammensetzung (°/o) der Zuschlaglegierungen
    Legierung 1 si O$ Mn ( Ca Fe
    Herkömmlich ................... 74,2 bis 74,8 0,046 bis 0,073 - - Rest
    Erfinderisch ....................
    63,2 bis 67,5 0,012 bis 0,038
    0,2 bis 5,9I 0,5 bis 4,3I Rest
    Zusammensetzung (°/o) des Gußeisens vor Legierungszusatz
    C ....................... 3,6 Mn ..................... 0,2 02 ...................... 0,0021
    Si ....................... 0,6 S ....................... 0,009 Fe ...................... Rest
    Temperatur der Gußeisenschmelze ........ 1450°C
    Wie in der F i g. 2 gezeigt, stellt der Sauerstoffgehalt der Si - Fe-Legierungen von etwa 0,04 °/o einen markanten Punkt dar; denn unterhalb dieses Wertes nimmt die desoxydierende Wirkung zu, oberhalb des-Wie aus F i g. 1 zu ersehen ist, besteht ein erheblicher Unterschied zwischen der desoxydierenden Wirkung einer herkömmlichen Si - Fe-Legierung und einer ähnlichen erfindungsgemäßen Legierung.
  • Bei Zusatz von 1 bis 20/, der herkömmlichen Si - Fe-Legierung hohen Sauerstoffgehaltes zur Roheisenschmelze erfolgt nämlich nur eine geringfügige Verringerung des Sauerstoffgehaltes im Gußeisen, dieser erhöht sich aber wieder bei mehr als 2 °/o Zuschlaglegierung. Diese Erscheinung beruht auf der Tatsache, daß das Oxid (hauptsächlich Si02) der herkömmlichen Si - Fe-Legierung in die Gußeisenschmelze eingebracht und ein Teil desselben in der Schmelze ohne Schwimmfähigkeit suspensiert wird. Selbst, wenn eine Si - Fe-Legierung, die eine große Sauerstoffmenge enthält, der Gußeisenschmelze zugesetzt wird, sollte die Menge an löslichem Sauerstoff durch Silicium verringert werden. Jedoch wird der Sauerstoffgehalt im Gußeisen infolge der Oxideinführung stärker erhöht, als die Menge an löslichem Sauerstoff sich durch Siliciumeinwirkung verringert.
  • Wenn jedoch im Gegensatz hierzu eine erfindungsgemäße Legierung niedrigen Sauerstoffgehalts zugesetzt wird, wird der Sauerstoffgehalt im Gußeisen bei Zunahme des Legierungszusatzes wesentlich verringert.
  • Wie weiter unten ausgeführt, beruht die bemerkenswerte desoxydierende Wirkung der erfindungsgemäßen Zuschlaglegierungenebenfallsauf derBildung schwimmbarer Oxide, hauptsächlich des Si02 - MnO - Ca0-Systems in Eisen- oder Stahlschmelzen infolge des weit höheren Gehalts an Mn und Ca (Summe über 3 °/o). Erläuterungen zu F i g. 2 Die Versuche erfolgten mit zwölf verschiedenen herkömmlichen und erfindungsgemäßen Si - Fe-Legierungen, von denen jeweils 3,50/0 einem Gußeisen bestimmter Zusammensetzung zugesetzt wurden. Der Grund, warum Gußeisen für die Untersuchungen herangezogen wird, beruht auf der Tatsache, daß das Ausmaß der Desoxydierung aus der Veränderung der Graphitform und aus der Zugfestigkeit im gegossenen Zustand ersichtlich wird. selben aber ab. Diese Wirkungen beeinflussen die Zugfestigkeit. Wenn der Sauerstoffgehalt des Gußeisens geringer als 0,04 °/o ist, nimmt die Zugfestigkeit zu und umgekehrt. Gleichzeitig wurde die Beziehung zwischen der Zugfestigkeit des Gußeisens und der Graphitform im erstarrten Gußeisen untersucht (Tabelle 3).
    Tabelle 3
    Zugfestigkeit Graphitform
    kp/mmz
    mehr als 68 nur Kugelgraphit (sphäroidischer Gra-
    phit)
    53 bis 61 Kugelgraphit und länglicher Flocken-
    graphit
    27 bis 31 länglicher Flockengraphit und Flocken-
    graphit
    21 bis 23 nur Flockengraphit
    Obige Untersuchungen ergeben die Wichtigkeit des Sauerstoffgehaltes der Siliziumlegierungen sowie die Erkenntnis, daß der Sauerstoffgehalt der Zuschlaglegierungen kleiner als 0,040/, sein soll, um eine ausgeprägte Raffinationswirkung zu erzielen, wobei letztere nicht nur auf dem Sauerstoffgehalt unter 0,040/" sondern ebenfalls auf dem höheren Mn- und Ca-Gehalt von insgesamt über 3 °/o beruht.
  • Erläuterungen zu den F i g. 3 und 4 Wie oben ausgeführt, liegt in Stahl- und Gußeisenschmelzen SiO2 oder Silikat in suspendierter und kaum schwimmfähiger Form vor, wogegen die durch Anwendung der erfindungsgemäßen Zuschlaglegierungen gebildeten Oxide hauptsächlich ein komplexes System der Zusammensetzung SiO2 - MnO - Ca0 aufweisen, die, wie in F i g. 3 und 4 wiedergegeben, tiefe Schmelzpunkte besitzen und zu schwimmfähigen Produkten führen. F i g. 3 stellt ein Gleichgewichtsdiagramm des Si02 - MnO-Systems, F i g. 4 ein solches des Si02 - CaO-Systems dar.
  • Mangan- und Calciumgehalt Der Hauptgrund für den Gehalt von insgesamt mehr als 3 °/o Mn und Ca in den erfindungsgemäßen Zuschlaglegierungen besteht in der Erleichterung des Schwimmens des gebildeten Oxids sowie in der Unterstützung der Raffinationswirkung des Siliziums und etwa sonst noch zugesetzten Magnesiums. Der Grund, warum Si den Hauptbestandteil darstellt und mindestens 50 °/o der erfindungsgemäßen Zuschlaglegierungen ausmacht, beruht nicht nur auf Überlegungen bezüglich der Raffinationswirkung der Legierungen, sondern auch auf der Tatsache, daß Si im weitesten Umfang zur Eisen- und Stahlraffination angewandt wird, ein billiges Metall darstellt und Si-Legierungen sich leicht herstellen lassen. Wenn der Gehalt an Mn, Ca und Fe gering ist, kann der Si-Gehalt der erfindungsgemäßen Legierungen bis zur oberen Grenze von etwa 96 °/o erhöht werden, jedoch ist es wie bei herkömmlichem metallischem Silizium für die Raffinationswirkung erforderlich, daß sich der Gesamtgehalt an Mn und Ca auf mehr als 3 °/a beläuft.
  • Der untere Grenzwert des Mn-Gehaltes ist deshalb auf 0,10/, begrenzt, weil dies die kleinste Menge ist, die für das Ausbilden des Oxids des angegebenen komplexen Systems erforderlich ist. Die obere Grenze von 300/, beruht auf der Tatsache, daß der Zusatz von mehr Mangan zu einer Verringerung der Raffinationswirkung führt, und zwar infolge seiner Umsetzung mit den anderen Elementen; dies beruht wahrscheinlich auf der geringeren Affinität von Mn zu Sauerstoff als zu Si- und Ca. Vorzugsweise beträgt der Mn-Gehalt der erfindungsgemäßen Zuschlaglegierungen 0,1 bis 100/,.
  • Der untere Grenzwert des Ca-Gehalts ist deshalb auf 0,10/, festgelegt, weil es sich um die kleinste Menge handelt, die eine merkbare Raffinationswirkung auslöst, und zwar infolge der Affinität von Ca gegenüber den Verunreinigungen und der Ausbildung des schwimmfähigen Oxids. Der obere Grenzwert für den Ca-Gehalt liegt bei 10"/" da bei höherem Ca-Gehalt sich nur die Herstellungskosten erhöhen, nicht aber die Raffinationswirkung sich verbessert. Die erfindungsgemäßen Legierungen weisen geringere Ca-Gehalte als herkömmliche Ca - Si- und Ca - Si - Mn-Legierungen auf, jedoch zeigen die ersteren eine größere Raffinationswirkung, und zwar hauptsächlich infolge ihres niedrigen Sauerstoffgehalts. Vorzugsweise liegt der Ca-Gehalt der erfindungsgemäßen Zuschlaglegierungen im Bereich von 0,1 bis 711/0.
  • Beimengungen Der Sauerstoffgehalt der erfindungsgemäßen Legierungen ist auf einen Wert von unterhalb 0,040/0 auf Grund der Überlegung begrenzt, daß ein höherer Sauerstoffgehalt nicht nur, wie oben erläutert, zu einer Erhöhung des Gehaltes an Oxiden von Fe, Si und Ca führt, sondern ebenfalls die Wirksamkeit dieser Elemente verringert, so daß die angestrebte Raffinationswirkung nicht erreicht wird.
  • Zu den während des Herstellungsverfahrens unvermeidbar in erfindungsgemäßen Legierungen eingeführten Verunreinigungen, die weiter oben aufgezählt sind, gehören zwei metallurgisch bekannte Klassen von Elementen, wie Te, Na, Mg, K, Ti, Y, Li, B, Zn, Zr und Lanthanelemente, die eine positive Wirkung auf die Eisen- und Stahlraffination ausüben, während Elemente wie H2, P und S eine negative Wirkung auf die Raffination ausüben. Die Menge dieser Elemente schwankt in Abhängigkeit von dem Herstellungsverfahren der Legierungen; jedoch ist bei jedem Verfahren die Menge der sich positiv auf die Raffination auswirkenden Elemente in den meisten Fällen gleich oder größer als die Menge der Elemente, die sich negativ auf die Raffination auswirken. Es wurde gefunden, daß, selbst wenn sich die Raffinationswirkung beider Elementengruppen ausgleicht, die Summe dieser Elemente bis zu einem Maximalwert von 60/, nicht zu einer Störung der durch die erfindungsgemäßen Legierungen erzielbaren Raffinationswirkung führt.
  • Herstellung der Legierungen Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Legierungen erfordert das Verringern des Sauerstoffgehaltes ein Schmelzen bei höherer Temperatur als bei der Herstellung herkömmlicher Si - Fe-Legierungen; das Schmelzen bei hoher Temperatur dient nicht nur zur Erleichterung der Oxidreduktion in der Schmelze, sondern führt ebenfalls zu einem einwandfreien Abtrennen der geschmolzenen Legierung und der Schlacke. Beim Herstellen der erfindungsgemäßen Legierungen ist es ebenfalls üblich, neben Kieselerde Kalkstein als Rohmaterial zuzusetzen. Eine nach einem herkömmlichen Verfahren gewonnene Si - Fe-Legierung wird erneut erhitzt oder wiedergeschmolzen und währenddessen Mn und Ca zugesetzt. Für das Zusetzen von Mn und Ca gibt es zwei verschiedene Verfahren: erstens den direkten Zusatz dieser Metalle oder Legierungen; zweitens den Zusatz dieser Metalle durch Reduktion der Oxide dieser Elemente in der Schlacke.
  • Die erfindungsgemäßen Raffinationslegierungen können für das Erschmelzen verschiedener Metall- und Legierungsarten angewandt werden, wobei eine bemerkenswerte Raffinationswirkung erzielt wird vor allem für Baustahl, siliziumreichen Stahl, rostfreien Stahl, Werkzeugstahl, Graphitstahl, rostfreien Gußstahl, Graphitgußstahl, zähes Gußeisen und Sphärographit-Gußeisen.
    Tabelle 4
    Analyse des Gußstahls (°/o)
    nichtmetallische Einschlüsse)
    Zuschlaglegierung S pa Sulfid
    -f- Silikat Tonerde gekörntes Oxid insgesamt
    Ca - Si - Mn 0,012 0,0049 0,014 0,008 0,0044 0,0066
    Nr.6........... 0,004 0,0019 Spuren Spuren 0,0020 0,0020
    *) Nach »Japanese Industrial Standard«.
    Die wesentlich stärker wirkende erfindungsgemäße Legierung enthält etwa 3 bzw. 140/, weniger an Mn und Ca als die Ca - Si - Mn-Legierung.
  • Beispiel 2 Bei Anwendung von Fe-Si-Legierungen mit niedrigen Sauerstoffgehalten kann sphäroidisches Graphitgußeisen hergestellt werden, jedoch tritt bei Anwendung lediglich der Fe - Si-Legierung keine einwandfreie sphäroidische Graphitierung ein, wenn der Schwefelgehalt in der Gußeisenschmelze vor dem
    Tabelle 5
    Si Mn Ca OZ Fe Sonstige (°/o)
    Zuschlaglegierung S-Gehalt der
    °% °/o °/o °/o °/o °/o Roheisenschmelze
    Vergleichs-
    legierung 65,6 0,05 0,08 0,039 30,7 3,631 0,020
    8 67,4 2,3 5,1 0,020 20,7 4,480 0,040
    9 68,9 5,7 8,1 0,029 15,1 2,171 0,050
    10 68,5 12,4 7,2 0,028 14,7 3,172 0,055
    Der erlaubte maximale S-Gehalt in der Gußeisenschmelze nimmt bei Zunahme des Gehaltes an Mn und Ca in der Zuschlaglegierung infolge verstärkter Entschwefelungswirkung somit zu.
  • Beispiel 3 Aus 60 °/° Stahlschrott und 400/0 rückgeführtem Schrott wurde in einem 500 kg fassenden basischen
    Tabelle 6
    Gußeisen Sphäroidische
    Zuschlaglegierung C Si Mn S 0a Zugfestigkeit Dehnung Graphitierungsdauer
    °/o I °/ ° ( °lo I °/° I °/° kP/nuna °l° Stunden
    Vergleichs-
    legierung 3,44 2,83 0,27 0,011 0,0008 65,9 2,4 12
    Nr.3 3,41 2,78 0,35 0,005 0,0004 74,8 4,8 25
    Beispiel 1 Beim Gießen von 18/8-Stählen wurden den Schmelzen in einer Schmelzpfanne als Raffinationsmittel je 0,5 Gewichtsprozent der erfindungsgemäßen Zuschlaglegierung Nr. 6 und einer herkömmlichen Si - Ca - Mn-Zuschlaglegierung getrennt unter den gleichen Bedingungen zugesetzt und deren Raffinationswirkung verglichen. Die herkömmliche Legierung enthielt: 61,1°/o Si, 15,2 °/o Mn, 20,8 °/° Ca, 2,52 °/° O,1,4 °/o Fe, 0,98 °/o Beimengungen.
  • Die Raffinationswirkung zeigt Tabelle 4. Zusatz der Legierung sehr hoch ist. Dagegen erhält man bei Benutzung einer erfindungsgemäßen Legierung infolge der Raffinationswirkung einer geringen Mn- und Ca-Menge zufriedenstellendes sphäroidisches Graphitgußeisen selbst aus Gußeisenschmelzen unter ungünstigen Bedingungen.
  • Aus der Tabelle 5 sind die notwendigen Mn- und Ca-Gehalte in den in Mengen von 3 °/° zugesetzten Zuschlaglegierungen und der maximal erlaubte Schwefelgehalt der Gußeisenschmelze ersichtlich für den Fall, daß der Graphit vollkommen sphäroidisiert werden soll. Hochfrequenz-Induktionsofen Roheisen erschmolzen und der Schmelze in einer Schmelzpfanne 3 °/o der erfindungsgemäßen Zuschlaglegierung Nr. 3 zugesetzt. Zum Vergleich wurde ein sphäroidisches Graphitgußeisen herangezogen, das man durch Zusatz von 3 °/o der Vergleichslegierung aus Tabelle 5 zu der Schmelze in einer anderen Schmelzpfanne unter gleichen Bedingungen erhielt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 zusammengefaßt. Wie hieraus zu ersehen ist, wirkt die erfindungsgemäße Zuschlaglegierung nicht nur auf die Graphitsphäroidisierung an sich, sondern verlängert diesen Vorgang auch stark. Beim Erschmelzen von sphäroidischem Graphitgußeisen ist der Umfang der Graphitsphäroidisierung um so geringer, je mehr die Zeitspanne vom Einbringen der Zuschlaglegierung bis zum Vergießen einen bestimmten Grenzwert überschreitet.
    Tabelle 7
    0/0-Gehalt im gegossenen Zustand an Eigenschaften nach Tempern
    T. C.1) I G. C.a) I si I S O@ G. C. Zugfestigkeit Dehnung 0/0
    1,24 i 0,48 I 1,09 I 0,006 i 0,0018 I 0,62 94,2 l 6,4
    1) Gesamter Kohlenstoff. (Der S-Gehalt vor Zusatz der Legierung betrug 0,022%.
    ') Graphitkohlenstoff. der 0$-Gehalt 0,00480/0.)
    Das Ablagern von 0,48 % Graphitkohlenstoff im gegossenen Zustand beruht auf der starken desoxydierenden und entschwefelnden Wirkung der erfindungsgemäßen Zuschlaglegierung.
  • Beispiel s Bekanntlich werden beim Herstellen zähen Gußeisens Sauerstoff' und Schwefel sehr fein verteilt; ist der Sauerstoffgehalt der Zuschlaglegierung hoch, so ist ein Werkstoff bestimmter Beschaffenheit schwierig zu erzielen. Dennoch wird es selbst unter schlechtesten Arbeitsbedingungen beim Behandeln der Gußeisenschmelze in einem sauer ausgekleideten Schachtofen möglich, durch Anwenden der erfindungsgemäßen Zuschlaglegierung Werkstoffe bestimmter Qualität herzustellen.
  • Aus einem Gemisch von 35 % Roheisen, 35 % rückgeführtem Schrott und 300/, Stahlschrott wurde in einem 2-t-Schachtofen Roheisen erschmolzen, welchem man 0,6 % der erfindungsgemäßen Zuschlaglegierung Nr. 5 zusetzte. Die nach der Raffination des Eisens gemessenen Werte zeigt die Tabelle B. Beispiel 4 Ein Gemisch aus je 50% Stahlschrott und rückgeführtem Schrott wurde in einem 1,5t fassenden basischen Heroult-Lichtbogenofen zu Roheisen erschmolzen und der Schmelze 1,2% der erfindungsgemäßen Zuschlaglegierung Nr. 3 zugesetzt. Der hergestellte sphäroische Graphitgußstahl zeigte folgende Werte (Tabelle 7).
    Tabelle 8
    Versuch
    0/0-Gehalt des Gußeisens an Zugfestigkeit
    C I sf I O'
    kp/mm'
    1 3,02
    2,12 0,0036 32,8
    2 3,28 2,09 0,0025 33,4
    3 3,16 2,16 0,0030 32,5
    4 3,33 2,06 0,0022 35,6
    5 3,20 1,97 0,0019 33,6

Claims (1)

  1. Patentanspruch: Silizium-Zuschlaglegierung zur Raffination von Eisen und Stahl, bestehend aus 50 bis weniger als 970/, Silizium, 0,1 bis 30% Mangan, 0,1 bis 10% Calcium, Rest Eisen, wobei die Summe von Mangan und Calcium über 3% beträgt und die Legierung weniger als 0,040/0 Sauerstoff enthält. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1387 741.
DEP1270A 1964-08-21 1964-08-21 Silizium-Zugschlaglegierungen zur Raffination von Eisen und Stahl Pending DE1270822B (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEP1270A DE1270822B (de) 1964-08-21 1964-08-21 Silizium-Zugschlaglegierungen zur Raffination von Eisen und Stahl

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEP1270A DE1270822B (de) 1964-08-21 1964-08-21 Silizium-Zugschlaglegierungen zur Raffination von Eisen und Stahl

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1270822B true DE1270822B (de) 1968-06-20

Family

ID=5661119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEP1270A Pending DE1270822B (de) 1964-08-21 1964-08-21 Silizium-Zugschlaglegierungen zur Raffination von Eisen und Stahl

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1270822B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1608195B1 (de) * 1968-03-07 1972-03-09 Nippon Denko Verfahren zur Herstellung von Ferrosilicium
WO1981000262A1 (fr) * 1979-07-17 1981-02-05 Sofrem Procede d'obtention silico-thermique, en poche, d'alliages a base de manganese et de silicium

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1387741A (fr) * 1964-04-08 1965-01-29 Hoerder Huettenunion Ag Procédé de fabrication d'aciers facilement usinables dans un grand intervalle de vitesse de coupe

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1387741A (fr) * 1964-04-08 1965-01-29 Hoerder Huettenunion Ag Procédé de fabrication d'aciers facilement usinables dans un grand intervalle de vitesse de coupe

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1608195B1 (de) * 1968-03-07 1972-03-09 Nippon Denko Verfahren zur Herstellung von Ferrosilicium
WO1981000262A1 (fr) * 1979-07-17 1981-02-05 Sofrem Procede d'obtention silico-thermique, en poche, d'alliages a base de manganese et de silicium
FR2461759A1 (fr) * 1979-07-17 1981-02-06 Sofrem Alliage reducteur a base de silicium et de manganese a haute teneur en silicium, et applications
US4363657A (en) * 1979-07-17 1982-12-14 Societe Francaise D'electrometallurgie Sofrem Process for obtaining manganese- and silicon-based alloys by silico-thermal means in a ladle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1271738B (de) Verfahren zur Verbesserung der physikalischen Eigenschaften von Stahl
DE68906489T2 (de) Verfahren zur herstellung von kugelgraphitgusseisen.
DE60216824T2 (de) Schwefelfreier schneidstahl für maschinenbauzwecke
DE2622353A1 (de) Raffinierte schmelze fuer die herstellung eines kaltgewalzten, nicht- orientierten siliciumstahls und verfahren zu ihrer herstellung
DE1583260C2 (de)
DE2322604C3 (de) Verfahren zum Entschwefeln von in der Pfanne vollständig desoxidiertem, flüssigen Stahl
DE3801917A1 (de) Verfahren zur herstellung von gusseisen mit kugelgraphit
DE1533476B2 (de) Verfahren zur Verringerung der Verunreinigung von stranggegossenem Halbzeug aus einer Stahlschmelze
DE2455802C2 (de) Zuschlag zur Entschwefelung von Eisen
DE2642838C2 (de) Verfahren zum Desoxydieren und Entschwefeln von Stahlschmelzen
DE2448890A1 (de) Verfahren zur herstellung von kaltgewalzten, siliziumlegierten elektroblechen
DE1270822B (de) Silizium-Zugschlaglegierungen zur Raffination von Eisen und Stahl
DE916675C (de) Verfahren zum Enteisenen von Chrom- oder Manganerzen
DE69705691T2 (de) Verfahren zur Herstellung von aufgeschwefeltem Stahl mit feiner austenitischer Körnung
DE1458810C3 (de) Verfahren zur Herstellung einer Eisen-Silicium-Legierung mit einem Sauerstoffgehalt von etwa 0,0025 %
DE68908535T2 (de) Automatenflussstahl und Verfahren zu dessen Herstellung.
AT149970B (de) Verfahren zur Herstellung von Titanstählen und danach hergestellte Stähle für verschiedene Verwendungszwecke.
DE4302635A1 (de)
DE2523095C3 (de) Eisenlegierung und Verfahren zum Desoxidieren und gleichzeitigen Einstellen der Zusammensetzung von Stahl
DE3034430A1 (de) Verfahren zum zweistufigen herstellen von edelbau- und werkzeugstaehlen
DE404001C (de) Verfahren zur Unschaedlichmachung eines die Rotbruchgrenze ueberschreitenden Schwefelgehalts im Stahl
DE2100115C3 (de) Verfahren zur Herstellung einer hochchromhaltigen Stahllegierung aus einer mit Sauerstoff gefrischten Schmelze
DE2132417A1 (de) Perlitisches gusseisen hoher zugfestigkeit und verfahren zum herstellen von gussformstuecken aus derartigem gusseisen
DE734504C (de) Verfahren zum Erschmelzen von Staehlen, die nach der Erstarrung eine bestimmte gewuenschte Korngroesse aufweisen
DE624088C (de) Verfahren zur Herstellung von Nickelstahl