DE1533327C - Verfahren zum Erschmelzen von Ferrokupfer Legierungen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erschmel- für die Aufrechterhaltung des Lichtbogens gesorgt

zen von Ferrokupfer-Legierungen nach dem Elektro- wird.

schlackeverfahren, bei dem zu Beginn des Schmelzens Zum Erschmelzen von Ferrokupfer-Legierungen mindestens zwei Abschmelzelektroden infolge Wider- gemäß diesem Vorschlag nach der vorliegenden Standserhitzung für das Einschmelzen von Metall- 5 Erfindung wird dabei unter Hinweis auf die Zeichschrott und Schlackenmaterial sorgen. nung, die in ihren A b b. 1 bis 4 die einzelnen Ver-

Beim Elektroschlackeverfahren findet als Wärme- fahrensschritte in schematischen Darstellungen festquelle ein Bad mit elektrisch leitender geschmolzener hält, wie folgt vorgegangen. In den aus feuerfestem Schlacke Verwendung. Die in der flüssigen Schlacke und gegen chemische Reaktionen widerstandsfähigem beim Durchgang des Stromes erzeugte Wärme dient io Werkstoff bestehenden Tiegelofen 1 wird zunächst zum Schmelzen und Überhitzen des Elektrodenwerk- der Metallschrott 4 und das Schlackenmaterial 3 einstoffes und zum Aufrechterhalten der Temperatur gebracht, wobei vor dem Einbringen des letzteren des Schlackenschmelzbades. Γη jedem Zeitabschnitt die beiden Abschmelzelektroden 2a und 2b in Bebefindet sich in der Schmelzzone eine bestimmte rührung mit dem Metallschrott 4 stehend angeordnet Menge von flüssigem Metall und Schlacke. Sobald 15 werden. Das Schlackenmaterial wird vorzugsweise ein thermisches Gleichgewicht erreicht wird, d. h., in einer solchen Menge eingebracht, daß die später Wärmeverbrauch gleich Wärmezufuhr ist, bleiben erzeugte, flüssige Schlackendecke eine Tiefe von Volumen, Form und Tiefe des Metallbades während etwa 38 mm besitzt. An die beiden Abschmelzelekder ganzen Zeit der Blockbildung konstant, es bleiben troden 2a, 2b wird dann eine Wechselspannung von also auch die Bedingungen der Wechselwirkung 20 etwa 40 bis 60 V angelegt, wodurch es zu einer WiderSchlacke— Metall und der Kristallisation des Metalls Standserhitzung primär des Metallschrotts 4 kommt, unverändert. Vorzugsweise werden dabei hoch- so daß dieser und sekundär auch das Schlacken-. basische Fluoride oder fluoridlose Schlacken ver- material eine Einschmelzung erfahren, das geschmolwendet, um eine aktive Wechselwirkung zwischen zene Metall dann also durch eine flüssige Schlackendem geschmolzenen Metall und der Schlacke zu 25 decke abgedeckt ist, welche einen Zutritt der Atmoerzeugen, welche in einem tropfenförmigen Übergang sphäre zum Metallbad verhindert, des Elektrodenmetalls in das Bad und in einer elektro- Wenn nun dieses Schmelzen der Ofencharge einkapillaren Vibration an der Grenze Schlacke—Metall geleitet ist, dann wird die eine Abschmelzelektrode 2a resultiert, mit dem Ergebnis, daß bei entsprechenden in die Schlackenzone angehoben und die andere Temperaturverhältnissen das'flüssige Metall eine sehr 30 Abschmelzelektrode 2b in die Metallschmelze abgekräftige Verfeinerung.erfährt. Nach diesem Elektro- senkt, wodurch es zur Zündung eines Lichtbogens schlackeverfahren gewonnene rostfreie oder hitze- kommt, wie dies in A b b. 2 gezeigt ist. Dieser Lichtbeständige Stähle, zeichnen sich deshalb durch bogen wird in bekannter Weise für den weiteren gute mechanische Eigenschaften, besonders durch Schmelzvorgang gemäß den A b b. 3 und 4 aufrecht-Verformungsfähigkeit bei hohen Temperaturen, 35 erhalten, wobei es sich empfiehlt, die Elektrode 2a aus. etwa 20 mm tief in die Schlackendecke und die Elek-

Soweit bekannt, wurde das vorerwähnte Elektro- trode2o etwa 5 bis 10 mm tief in das Metallbad einschlackeverfahren zum Erschmelzen von Ferrokupfer- zutauchen. Der Abstand der beiden Elektroden sollte Legierungen bislang noch nicht zur Anwendung wenigstens etwa 40 mm betragen, sie sollten vorzugsgebracht. Da an solche Legierungen besonders hohe 4° weise etwa in der Mitte des Tiegelofens angeordnet Anforderungen bezüglich Reinheit und Gleichmäßig- sein. Ein tieferes Eintauchen der Elektrode 2b in das keit des Gefüges gestellt werden, entspricht es der Metallbad, wie in A b b. 4 gezeigt, bringt eine Erhö-Ubung, zu deren Erschmelzen das Vakuum- bzw. hung der Abschmelzgeschwindigkeit, d. h., jede Ände-Schutzgas-Lichtbogenverfahren zur Anwendung zu rung in der Höhendifferenz zwischen den Abschmelzbringen, bei denen bekanntlich mit selbstverzehrenden 45 enden der beiden Elektroden resultiert in einer GeElektroden gearbeitet wird, die im elektrischen Licht- schwindigkeitssteuerung des Abschmelzvorganges, bogen unmittelbar in die im Regelfall aus Kupfer wenn dabei gleichzeitig in bekannter Weise eine bestehende und wassergekühlte Kokille aus der entsprechende Steuerung der Strom- und Spannungs-Gegenelektrode abgeschmolzen werden. In dem bei werte vorgenommen wird.

diesem, seinem Wesen nach passiven Vorgang keine 50 In Abhängigkeit von der erwünschten Zusammenmetallurgische Veränderung des Metalls stattfindet, setzung der zu erschmelzenden Legierung können eignet sich dieses Verfahren in besonderem Maße natürlich auch mehr als zwei Abschmelzelektroden zum Erschmelzen von Legierungen einfacher Zu- Verwendung finden, dies ist in den A b b. 5 und 6 sammensetzung, zum Erschmelzen von Legierungen gezeigt. Eine gleichzeitige Zündung und Aufrechtkomplexer Zusammensetzung eignet es sich hingegen 55 erhaltung von mehr als einem Lichtbogen, wie in weniger, weil dabei die insbesondere geforderte Fein- A b b. 6 gezeigt, bringt eine vergrößerte Bindekraft heit und Gleichmäßigkeit des Gefüges kaum erreich- zwischen den Molekülen der erschmolzenen Legiebar ist. rung.

Es wurde nun gefunden, daß sich Ferrokupfer- In der nachfolgenden Tabelle sind die Werte für Legierungen unter wesentlicher Beibehaltung ihrer 60 die Härte und die Wärmeleitfähigkeit von fünf Ferrobei dem Vakuum-Lichtbogenverfahren erzielbaren kupfer-Legierungen der jeweils angegebenen Zusam-Eigenschaften wesentlich vereinfacht und verbilligt mensetzung aufgeführt, die mittels des erfindungsdadurch erschmelzen lassen, daß, ausgehend von gemäßen Verfahrens erschmolzen wurden. Die Werte einem Verfahren der eingangs genannten Art, nach wurden gemessen an einem Rundstab mit einem eingeleitetem Schmelzen der Ofencharge zur Zün- Durchmesser von 3,97 mm, sie können mit den dung eines Lichtbogens eine Elektrode in die Schlacken- ⁵ zwischen 25 und 65 liegenden Meßwerten für die zone angehoben und die andere in die Metallschmelze Härte und mit dem Meßwert von 0,94 für die Wärmeabgesenkt und dann in an sich bekannter Weise leitfähigkeit von reinem Kupfer verglichen werden.

	Cu	80	50	Fe	20	3	8	Ni	2	Cr	Al	Ti	Te	4	Wärmeleitfähigkeit
	bis	70	' 45	bis	40		8		2					Härte (H. R.B.)	0,36 bis 0,52
50	bis	73	45	bis	30		8	bis	2		2 bis 0,5			75 bis 82	0,32 bis 0,49
50	bis	80	50	bis	10		bis		2 bis 0,5				77 bis 90	0,33 bis 0,47
50	bis	80	50	bis	20		bis				2 bis 0,5		80 bis 96	0,38 bis 0,48
50	bis			bis					2 bis 0,5	70 bis 85	0,36 bis 0,46
50								72 bis 85

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Erschmelzen von Ferrokupfer-Legierungen nach dem Elektroschlackeverfahren, bei dem zu Beginn des Schmelzens mindestens zwei Abschmelzelektroden infolge Widerstandserhitzung für. das Einschmelzen von Metallschrott und Schlackenmaterial sorgen, dadurch gekennzeichnet, daß nach eingeleitetem Schmelzen der Ofencharge zur Zündung eines Lichtbogens eine Elektrode in die Schlackenzone angehoben und die andere in die Metallschmelze abgesenkt und dann in an sich bekannter Weise für die Aufrechterhaltung des Lichtbogens gesorgt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen