DE1558462C

DE1558462C - Use of an aluminum alloy for deoxidizing, cleaning and refining carbon steels and alloy steels

Info

Publication number: DE1558462C
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Corradini, Dante, Mailand (Italien)
Publication date: 1971-10-21

Description

Wie allgemein bekannt ist, sind Sauerstoff, Wasserstoff, Stickstoff und Schwefel die schädlichsten nicht metallischen Verunreinigungen, die im elementaren Zustand oder in Form von Verbindungen in den Stählen enthalten sind.As is well known, oxygen, hydrogen, nitrogen, and sulfur aren't the most harmful ones metallic impurities in the elemental state or in the form of compounds in the Steels are included.

Seit langem wird Aluminium zum Desoxydieren, Reinigen und Feinen von Stählen verwendet. Nachteilig ist hierbei, daß sich Einschlüsse von Aluminiumoxyd und Aluminiumnitrid bilden, die die technischen Eigenschaften des Stahls verschlechtern. Darüber hinaus scheint das Aluminium die Verteilung und Art von Metallsulfideinschiüssen zu beeinflussen; sie können dabei in Abhängigkeit von der zu dem flüssigen Stahl gegebenen Aluminiummengeden Eigenschaften der Stähle sehr schädlich werden.Aluminum has long been used to deoxidize, clean and refine steel. Disadvantageous is here that inclusions of aluminum oxide and aluminum nitride form, which are the technical The properties of the steel deteriorate. In addition, the aluminum seems to be the distribution and To influence the type of metal sulfide inclusions; you can do this depending on the to the Liquid steel given aluminum, the properties of the steels become very harmful.

In dem Bemühen, die erwähnten Schwierigkeiten auszuschalten, wurden Untersuchungen durchgeführt, bei denen das Lithium an Stelle von Aluminium zu schmelzflüssigen Stahl zugesetzt wurde, wobei beim Zusetzen des Metalls im ■ allgemeinen Argon eingeblasen wurde.In an effort to eliminate the difficulties mentioned, investigations have been carried out where the lithium was added to molten steel instead of aluminum, with Adding the metal is generally argon blown in would.

Die Ergebnisse dieser' Versuche waren "nicht zufriedenstellend. Abgesehen von den mit der Aufbewahrung und Handhabung von Lithium verbundenen Schwierigkeiten wurde nämlich festgestellt, daß durch dessen große Reaktionsfähigkeit Explosionen hervorgerufen wurden, wenn es dem schmelzflüssigen Stahl zugesetzt wurde. Denn eine solche Schmelze hat eine Temperatur von 1600⁰C, bei der der Dampfdruck von Lithium bereits etwa 3 atm beträgt. Bei solcher gefahrvoller Arbeit wurden zudem nur geringe Desoxydatiönsausbeuten erzielt. Weiter war nachteilig, daß das während des Desoxydierens gebildete Lithiumoxyd sehr stärk lösend auf praktisch alle bekannten feuerfesten Materialien wirkte, wodurch der Stahl verunreinigt und Schaden an der Auskleidung der Stahlpfannen verursacht wurden.The results of these 'experiments were "unsatisfactory. Apart from the difficulties associated with the storage and handling of lithium, it was found that its high reactivity caused explosions when it was added to the molten steel, because such a melt has a temperature of 1600 ^° C., at which the vapor pressure of lithium is already about 3 atm. With such dangerous work only low deoxidation yields were achieved. Another disadvantage was that the lithium oxide formed during deoxidation had a very strong dissolving effect on practically all known refractory materials, thereby contaminating the steel and causing damage to the lining of the steel ladles.

Für die Behandlung von Stahl sind weiter Legierungen von Aluminium und Seltene Erdmetalle bekannt (unter dem Ausdruck »Seltene Erdmetalle SE« ist eine Mischung von Metallen der Lanthanidengruppe zu verstehen, die im Handel . als »Mischmetall« \ bezeichnet werden und ungefähr 46 bis 52% Cer, 24 bis 27% Lanthan und 14 bis 18% Neodym enthalten, wobei.der Rest aus anderen Elementen aus der Gruppe der Seltenen Erdmetallen besteht).Alloys of aluminum and rare earth metals are also known for the treatment of steel (under the expression "rare earth metals SE" is a mixture of metals of the lanthanide group to understand who in trade. referred to as "mischmetal" \ and about 46 to 52% cerium, Contains 24 to 27% lanthanum and 14 to 18% neodymium, the remainder being made up of other elements from the Group of rare earth metals).

Obgleich diese Legierungen einen gewissen Fortschritt gegenüber von reinem Aluminium darstellen, wird durch ihre Verwendung jedoch nicht das Problem der Einschlüsse gelöst. Die Seltenen Erdmetalle vermögen nämlich nicht gebildetes Al₂O₃ auszuschalten, da sie mit ihm nicht reagieren. Vielmehr verbleiben auch die durch Reaktion mit Sauerstoff und Schwefel gebildeten Oxyde und Sulfide der Seltenen Erdmetalle im Stahl. : ; '. ν : ?While these alloys represent some advance over pure aluminum, their use does not solve the problem of inclusions. The rare earth metals are able to _{switch off any Al 2} O ₃ that is not formed because they do not react with it. Rather, the oxides and sulfides of the rare earth metals formed by reaction with oxygen and sulfur also remain in the steel. :; '. ν:?

Ziel der Erfindung ist es, die bekannte ausgeprägte Affinität des Lithiums zu Wasserstoff, Sauerstoff, Schwefel und Stickstoff und seiner Eignung, zur Reinigung von Stählen auszunutzen, ohne die oben, geschilderten Nachteile in Kauf nehmen zu müssen. Es soll also ermöglicht werden, Lithium zu geschmolzenem Stahl zu geben und es im Schmelzbad lang genug zur vollständigen Reaktion zu belassen.The aim of the invention is to maintain the well-known pronounced affinity of lithium for hydrogen, oxygen, Sulfur and nitrogen and its suitability to use for cleaning steels without the above, to have to accept the disadvantages described. So it should be possible to add lithium to molten steel and keep it in the molten bath for a long time leave enough for full response.

Erreicht wird dieses Ziel durch die Verwendung einer Aluminiumlegierung aus 0,3 bis 1,2% Lithium, Rest Aluminium, für das Desoxydieren, Reinigen und Feinen von Kohlenstoffstählen und legierten Stählen.This goal is achieved through the use of an aluminum alloy made from 0.3 to 1.2% lithium, The remainder is aluminum, for deoxidizing, cleaning and refining carbon steels and alloyed steels Steels.

Was die binären Legierungen Al-Li anbelangt, so. ist gefunden worden, daß diese Legierungen den Atmosphärilien gegenüber nur dann stabil sind, wenn der Lithiumgehalt unterhalb 1,2% liegt; es ist außerdem gefunden worden, daß es möglich ist, ohne Schwierigkeiten den Lithiumgehalt über die vorstehend genannte Grenze hinaus zu erhöhen, wenn man wenigstens eines der nachstehenden Elemente in den angegebenen Prozentsätzen zufügt:As for the binary alloys Al-Li, so. these alloys have been found to have the Atmospheres are only stable when the lithium content is below 1.2%; it is also it has been found that it is possible without difficulty to increase the lithium content above the above if you add at least one of the following elements to the the specified percentages:

Fe... 0,5 bis 20%Fe ... 0.5 to 20%

SE 0,5 bis 13%SE 0.5 to 13%

Ca Λ 0,2 bis 8%Ca Λ 0.2 to 8%

Beispielsweise ist eine Al-Li-Fe-Legierung mit 8%For example, an Al-Li-Fe alloy with 8%

Li, 10% Fe und 82% Al ganz stabil. '; - Li, 10% Fe and 82% Al quite stable. '; -

Es ist außerdem gefunden worden, daß durch dieIt has also been found that through the

Zugabe von SE, Ca, Ba zu den Al-Li-Legierungen gemäß.der Erfindung innerhalb der angegebenen Grenzen die folgenden Vorteile geschaffen werden:Addition of RE, Ca, Ba to the Al-Li alloys According to the invention, the following advantages are created within the specified limits:

Verunreinigungen (O, N, S und H) und Al₂O₃- Λ Einschlüsse werden wesentlich besser entfernt und die Bildung von AlN verhindert, eine viel bessere Wirkung des Feinens, eine höhere Ausbeute der Legierungskomponenten, Impurities (O, N, S and H) and Al ₂ O ₃ - Λ inclusions are removed much better and the formation of AlN is prevented, a much better effect of the fining, a higher yield of the alloy components,

feines festes, Material wird nicht angegriffen.fine, solid material is not attacked.

Ein Anteil der zu den oben beschriebenen neuen Legierungen zugesetzten Seltenen Erdmetallen entspricht für die Zwecke der Erfindung etwa 0,5 Teilen Cer oder 0,2 Teilen Lanthan.A proportion of the rare earth metals added to the new alloys described above corresponds to for the purposes of the invention about 0.5 part cerium or 0.2 part lanthanum.

Darüber hinaus ist gefunden worden, daß es durch Zugabe von 0,2 bis 1,7% Bor zu den ternären Legierungen Al-Li-SE möglich ist, dieses Element in den Stahl ohne die Bildung von Bornitrid (welches das Verspröden des Stahls verursacht) einzuführen, so daß außer den oben angegebenen Vorteilen höhere und konstante Borausbeuten erreicht werden, die viel besser sind als diejenigen, die gewöhnlich durch Verwendung der bekannten, für diesen Zweck hergestellten Borlegierungen erzielt werden.
Verschiedene andere Elemente . können zu den Legierungen gemäß der Erfindung gegeben werden, z. B. Si, Mn, Ni, Ti, Zr, Fe, Y, Mg- ,In addition, it has been found that by adding 0.2 to 1.7% boron to the ternary alloys Al-Li-SE it is possible to incorporate this element into the steel without the formation of boron nitride (which causes the steel to become brittle). so that, in addition to the advantages indicated above, higher and constant boron yields are achieved which are much better than those usually obtained by using the known boron alloys made for this purpose.
Various other items. can be added to the alloys according to the invention, e.g. B. Si, Mn, Ni, Ti, Zr, Fe, Y, Mg-,

Die Legierungen der Erfindung müssen einen Al-Gehalt von mehr als 50% aufweisen, wobei der Lithiumgehalt immer zwischen 0,3 und 8% liegt.The alloys of the invention must have an Al content of more than 50%, the Lithium content is always between 0.3 and 8%.

Eine Al-Li-Legierung mit einem Gehalt von 0,2 bis 5% Lithium ist bereits aus der britischen Patentschrift 787 665 bekannt. Indes geht es bei jener Erfindung um ein anderes Problem, nämlich durch den Zusatz von , Lithium in den angegebenen Mengen zu Aluminium dessen mechanische Eigenschaften zu verbessern. ,An Al-Li alloy with a content of 0.2 to 5% lithium is already from the British patent 787 665 known. However, that invention deals with a different problem, namely the addition of, Lithium in the specified amounts to aluminum to improve its mechanical properties. ,

Auch die britische Patentschrift 266 696 befaßt sich mit dem Problem, die mechanischen Eigenschaften von Aluminium zu verbessern, insbesondere, um es für tragende Elemente geeignet zu machen. Das bekannte "Verfahren besteht darin* daß man dem Aluminium Si, Cu, Mg,.Silicic!, Ni, Ce, Ba, Ca oder Sr entweder allein oder zu zweien oder mehreren ; gleichzeitig zufügt und hierauf dem so hergestellten eutektischen Gemisch Lithiumsilicid, Magnesium- '·; silicid oder Lithium entweder allein oder zu zweien oder mehreren gleichzeitig zusetzt, um die eutek- ' tischen Aluminiumkristalle zu härten. In diesem Fall hat man es mit Legierungen zu tun, zu denen LithiumBritish Patent 266,696 also addresses the problem of mechanical properties of aluminum, in particular to make it suitable for load-bearing elements. The known "method consists in * that one the Aluminum Si, Cu, Mg, .Silicic !, Ni, Ce, Ba, Ca or Sr either alone or in pairs or more; at the same time and then adding lithium silicide, magnesium- '·; silicide or lithium added either alone or in twos or more at the same time to the eutek- ' tables to harden aluminum crystals. In this case you are dealing with alloys, including lithium

als eine weitere Komponente zur Härtung der Eutektik zugesetzt werden kann oder nicht.may or may not be added as a further component to harden the eutectic.

Der geschilderte Stand der Technik vermag somit dem Fachmann keine Anregung zu geben, zur Lösung der gestellten Aufgabe die Legierungen gemäß der Erfindung zu verwenden. - ■■ ■The described prior art is therefore unable to give the person skilled in the art a suggestion for a solution the task set to use the alloys according to the invention. - ■■ ■

. Die nachstehend als Beispiele aufgeführten Legierungen gemäß der Erfindung sind erfolgreich angewandt worden: . The alloys according to the invention exemplified below have been used successfully:

Li %Li% SE%SE% Ca%Ca% Ba %Ba% B %B% Fe %Fe% Al '■·■'.Al '■ · ■'. 0,50.5 .—.— —- ■'.■ '. ; _—; _— • ■• ■ Rest bis 100Remainder to 100 55 .—.— —- —- —- 3,03.0 desgl.,the same., 0,80.8 13,013.0 —- —■ - ■ —.-. — ■- ■ desgl.the same 1,51.5 6,06.0 —- —- .,—., - :: desgl.the same 3,63.6 4,54.5 —- . —. - ·■; · ■; — '- ' desgl.the same 5,45.4 10,010.0 , —., -. desgl.'the same. ' 0,80.8 —- 7,57.5 —- desgl. ·also · 1,21.2 —- 2,82.8 ■ —■ - —- —:-: • desgl. '• the same. ' 2,52.5 ■ —■ - 1,21.2 '■—.'■ -. ■ -JJJ ■ -YYY —- ■' · desgl.■ '· the same. '7,37.3 —- 1,51.5 —- "—.;"- .; . — ■'. - ■ ' desgl.the same 2,02.0 3,03.0 —■- ■ 3,03.0 ■; desgl.■; the same 1,21.2 —- —- 2,02.0 .—' .— ' :.—: .— ;. desgl.;. the same 2,32.3 5,05.0 —- ^: 1,0 ^: 1.0 "" ■ — ■■■ - ■■ ■·'· desgl.■ · '· like. 1,81.8 8,08.0 —- •—• - 0,5.0.5. -—'- ' desgl.the same 2,62.6 8,08.0 —- —- 1,01.0 ; '; ' desgl.the same 1,2.1.2. 8,08.0 —- 1,61.6 —- desgl.the same

Besonders gute Ergebnisse sind mit den nachstehenden Standardlegierungen erzielt worden:Particularly good results have been achieved with the following standard alloys:

A: Al 96% — Li 1% — Ca 3%; -A: Al 96% - Li 1% - Ca 3%; -

B. Al 94% — Li 1% —SE 5%; .B. Al 94% - Li 1% - SE 5%; .

C. Al 88% -Li 2% — SE 10%;C. Al 88% - Li 2% - SE 10%;

D. Ai 96,5% — Li 3,5% - '■■'■■
(Aufbewahrung in einem geschlossenen Behälter); D. Ai 96.5% - Li 3.5% - '■■' ■■
(Store in a closed container);

E. Al 90% — Li 1,4% — SE 8% — B 0,6%.E. Al 90% - Li 1.4% - SE 8% - B 0.6%.

Särntliche Legierungen gemäß der Erfindung können für die Herstellung von niederen, mittleren und hohen Kohlenstoffstählen sowie für die Herstellung niederer, mittlerer und hoher Legierungsstähle, z. B. von rostfreiem Stahl, Chrom: und Manganstählen, verwendet werden. , .λ ·■■..... Särntliche alloys according to the invention can be used for the production of low, medium and high carbon steels as well as for the production of low, medium and high alloy steels, e.g. Stainless steel, chromium: and manganese steels . , .λ · ■■ .....

Der Prozentsatz, in dem diese Legierungen zu demThe percentage in which these alloys add to the

Stahl gegeben werden, kann in Abhängigkeit von derCan be given depending on the steel

;. behandelten Stahlart sowie dem Verwendungsgebiet,;. the type of steel treated and the area of use,

^ fün das der Stahl bestimmt ist, variieren. Auf jeden^ for which the steel is destined vary. In any

5.Fall sind diese Zusätze folgendermaßen begrenzt:5. In this case, these additions are limited as follows:

von 0,01 bis 0,16%, d. h. von 10 bis 1600 g je Tonne flüssigem Stahl.from 0.01 to 0.16%; i.e. H. from 10 to 1600 g per ton of liquid steel.

Gemäß einer bevorzugten Arbeitsweise werden die neuen Legierungen zu dem Stahl gegeben, indeni man ίο sie auf den Boden der gefüllten Pfannen taucht; gegebenenfalls kann die Legierung auch am Boden der Pfanne eingebracht werden, in die anschließend der schmelzflüssige Stahl eingegossen wird...'.■_.According to a preferred procedure, the new alloys are added to the steel, indeni man ίο it dips to the bottom of the filled pans; if necessary, the alloy can also be introduced at the bottom of the ladle, into which subsequently the molten steel is poured in ... '. ■ _.

Unter Befolgung dieser Arbeitsweisen reagiert die Legierung einheitlich mit der gesamten flüssigen Masse.If these working methods are followed, the Alloy uniform with the entire liquid mass.

Es ist auch möglich, die Legierung im Ofen oder in der Kokille in Form von Sternen, Körnern, Drähten usw. zuzugeben. ;It is also possible to use the alloy in the furnace or in the mold in the form of stars, grains, wires etc. admit. ;

Die Legierungen gemäß der Erfindung können in allen Bereichen der metallurgischen Industrie erfolgreich angewandt werden, bei denen bisher Aluminium zum Reinigen und Feinen von Stahl verwendet wurde,. sowie zur Regulierung seiner Korngröße zur Erzielung von Qualitäten hoher Reinheit.The alloys according to the invention can be successful in all areas of the metallurgical industry where aluminum has been used to clean and refine steel. as well as to regulate its grain size to achieve qualities of high purity.

Die Erfindung wird nachstehend durch Beispiele veranschaulicht, wobei zu Vergleichszwecken die gleichen Stähle mit Aluminium allein und einmal mit Legierungen, die aus Al-Li bestehen oder diese ent-30. halten, und zum anderen mit Al 90% und SE 10% und mit den Legierungen A und C gemäß der Erfindung behandelt werden. Alle Prozentsätze sind auf Gewicht bezogen.The invention is illustrated below by means of examples, with, for comparative purposes, the the same steels with aluminum alone and once with alloys that consist of Al-Li or contain them. hold, and on the other hand with Al 90% and SE 10% and with the alloys A and C are treated according to the invention. All percentages are on Based on weight.

Example i

Die folgenden Stähle
Typ A: C 0,24— Mn 0,72 — Si 0,26 ..The following steels
Type A: C 0.24 - Mn 0.72 - Si 0.26 ..

P 0,02 — S 0,03,
Typ B: C 0,32 ~- Mn 1,60 — Si 0,25P 0.02 - S 0.03,
Type B: C 0.32 ~ - Mn 1.60 - Si 0.25

P0,02 — S0,03, - ^;P0.02 - S0.03, - ^;

Typ C: C 0,42 -^- Mn 0,75i. — Si 0,25Type C: C 0.42 - ^ - Mn 0.75i. - Si 0.25

; p 0,015 — s 0,03, , . ;; p 0.015 - s 0.03,,. ;

die wie angegeben im schmelzflüssigen Zustand behandelt, anschließend bei 850⁰C normalisiert und bei 53O°C gehärtet wurden, zeigten die nachstehendenthe amounts shown in the molten state treated, then normalized at 850 ⁰ C and were cured at 53o ° C, showed the following

. Ergebnisse: ' ; : ' ■'■.·-.;■-·■■ ./.'·.. Λ.; ... Results: '; : '■' ■. · - .; ■ - · ■■ ./.'· .. Λ .; ..

: ■: ■.·■;;■ .;■.·..·. -■ : ■: ■. · ■ ;; ■.; ■. · .. ·. - ■ Stahlsteel Typ AType a 1 Verringerung :V1 decrease: V
der Fläche .'the area .'
%% -. ir/ 'Ϊί·-,'Π.,.._ ■■'.:.'. -. ir / 'Ϊί · -,' Π., .._ ■■ '.:.'. ·:....". Behandelt mit·: .... ". Treated with Zugfestigkeit
.. - ic^mm² V^-: tensile strenght
.. - ic ^ mm ² V ^ -: StreckgrenzeStretch limit
■':'■:.-'-r kg/mm² ■ ':'■:.-'- r kg / mm ² Dehnung .^{: !} Strain . ^:!
%% .'51,20
.,■ 53,40 y
56,30.'51.20
., ■ 53.40 y
56.30 .,,,Elastizität .. ,,, elasticity.
' »Ghärpy«'»Ghärpy«
\'^:'Λ kg/cnV * " ■\ ' ^: ' Λ kg / cnV * "■ Al ............
Al-SE .:.......
AI-Li-SE.......
h (Legierung C)Al ............
Al-SE.: .......
AI-Li-SE .......
h (alloy C) V 53,20
■ ".'■■''- ^:53,25:^ .,
·■-■■■■■■ 53,35r ; /. V 53.20
■ ". '■■''- ^: 53.25: ^.,
· ■ - ■■■■■■ 53.35r; /. 30,70
-30,80
, . 31,4030.70
-30.80
,. 31.40 : 30,00
3o^6ö ;
31,40 -: 30.00
3o ^ 6ö;
31.40 - •V ,4,95
''■<:"■■■-;■■-6J4 ¹V ■·'■ • V, 4.95
'' ■ <: "■■■ -; ■■ -6J4 ¹ V ■ · '■

. (Legierung C). (Alloy C)

M-SE :!..:■.,..
AI-Li-SE....... M-SE:! ..: ■., ..
AI-Li-SE .......

(Legierung C)(Alloy C)

;-·,. :·■ .;:·.:■■ Stahl; - · ,. : · ■.;: ·.: ■■ steel Typ B >-'·.-Type B> - '· .- '. ;;;':"24χ^;'·;."^; '. ;;; ': "24χ ^; '·;."^; 55,0055.00 ^■;/., .6,32^ ■; /., .6,32 .·;;:"■· ; ,65,20^ο^ν:;.·^: . · ;;: "■ ·;, 65.20 ^ ο ^ν :;. · ^: >;·-: 44,50'>; · -: 44.50 ' .■■■■ 27,2 Γ".. ■■■■ 27.2 Γ ". ·.,- :·· 25,1,-. ,..,'■·., -: ·· 25.1, -. , .., '■ 56,7056.70 'S -!,.'J βΜ'S -!,.' J βΜ ^:-·--^: '' 65,20;· -ν;:- ^: - · - ^: '' 65.20; · -ν;: - : ν 44,60 ■■■■■ ": ν 44.60 ■■■■■ " 27,8 ;■':■;.27.8; ■ ': ■ ;. ■ 27,8 ■ .■ 27.8 ■. Λ 60,50Λ 60.50 ■ :■/■; 7,30■: ■ / ■; 7.30 , ^:.; .66;2ο;_:;;;;^, ^: .; .66; 2ο; _: ;;;; ^ .; ;■';■■■■" ;44,?5--.; ; ■ '; ■■■■ "; 44,? 5-- .' "■ 28,6·;.'. ' "■ 28.6 · ;. ' ■■".".'· .. :'^ν ■'- ■'"'.'.";■■■■ ".". '· ..:' ^ν ■ '- ■'"'.'."; ■■ ·' V Stahl TypC ,'V steel type C, ν''" -37,5 "";;ν "" -37.5 "" ;; . - 2,54. - 2.54 '■'.'"■' 65,61/,;'",'.'.- '■'. '"■' 65,61 /,;'",'.'.- ■."■"'■./■ 39,10.■. "■" '■. / ■ 39.10. ,39,4 . ■·; .., 39.4. ■ ·; .. ...:;.:■:; ."2,8I...:;.: ■ :; . "2,8I ; ο· .65,7<;.-.'·· '■'.; ο · .65.7 <; .-. '··' ■ '. .40.20.40.20 . 45,6 ·. 45.6 ·■·'-. ■,·■·;- ;·. 3,42· ■ · '-. ■, · ■ ·; -; ·. 3.42 66,3 -^; /■66.3 - ^; / ■ 41.6041.60

Eine Analyse der wie angegeben behandelten Stähle, die gemäß der ASTM 45/63-Teslmethode vorgenommen wurde, zeigte die nachstehende Art von Einschlüssen: An analysis of the steels treated as indicated, made according to the ASTM 45/63 Tesl method showed the following type of inclusions:

normalisiert und bei 530⁰C gehärtet. Es wurden die nachstehenden Ergebnisse erzielt:normalized and cured at 530 ⁰ C. The following results were obtained:

Stahlsteel Typ AType a CC. DD. EE. Behandelt mit Treated with AA. BB. 2/3
3
1/22/3
3
1/2 2
1
02
1
0 2
2
1/2.2
2
1/2. Al ... Al ... 3/4
4
33/4
4th
3 3
2/3
I3
2/3
I. Al-SE.... ■. Al-SE .... ■. Al-Li-SE .'.-.Al-Li-SE .'.-. (Legierung C)(Alloy C)

Behandelt mitTreated with

Al Al

Al-Li-Ca ....
ίο (Legierung A)Al-Li-Ca ....
ίο (alloy A)

89,0
88,789.0
88.7

Dehnung.Strain.

16,2
19,3·16.2
19.3

Verringerung
der Flüchereduction
of curses

38,3
47,138.3
47.1

Elastizität
»Charpy«elasticity
"Charpy"

kg/cm² kg / cm ²

2,7 3,82.7 3.8

Art der Einschlüsse gemäß ASTM 45/63Type of inclusions according to ASTM 45/63

Al Al

Al-SE Shad

AI-Li-SE AI-Li-SE

(Legierung C)(Alloy C)

Al-SE...
AI-Li-SEShad...
AI-Li-SE

Stahlsteel Typ BType B •• 22 33 3/43/4 33 22 33 3/43/4 33 00 11 22 00

Stahl Typ CType C steel

3/43/4 33 22 22 44th 2/32/3 22 AA. 22 1/21/2 00 11

2/3 22/3 2

2/22/2

15 ' ' ■
Behandelt mit 15 '' ■
Treated with AA. BB. CC. DD. EE. Al . ....Al. .... 4-1-24-1-2 3-23-2 . 2. 2 11 11 Al-Li-Ca Al-Li-Ca 0-10-1 00 00 11 ηη ²⁰ (Legierung A) ²⁰ (alloy A)

B e i s ρ i c I 2B e i s ρ i c I 2

Ein Manganstahl 12/14 wurde im schmelzflüssigen Zustand, wie in der folgenden Übersicht angegeben, behandelt, anschließend bei 1100° C austenitisch gemacht und in Form von Hämmern^xeirier Hammermühle bei deren Betrieb mechanischen Beanspruchungen unterworfen, und zwar im Vergleich zu Hämmern aus Stahl, der mit Aluminium allein oder mit einer Legierung von Aluminium und Seltenen Erdmetallen behandelt worden war.A manganese steel 12/14 was treated in the molten state, as indicated in the following overview, then made austenitic at 1100 ° C and ^{subjected to mechanical stresses in the form of hammers x} egg hammer mills during their operation, in comparison to hammers made of steel, treated with aluminum alone or with an alloy of aluminum and rare earth metals.

Die Analyse gemäß ASTM 45/63 ergab die nachstehenden Arten von Einschlüssen:Analysis according to ASTM 45/63 indicated the following types of inclusions:

Behandelt mit Treated with AA. BB. CC. DD. EE. Al Al 1
1
01
1
0 2
3
02
3
0 1
1
0 1
1
0 2
2
02
2
0 1
1
01
1
0 Al-SE Shad Al-Li-SE ■·..Al-Li-SE ■ · .. (Legierung C)(Alloy C)

Die Ergebnisse der Behandlung sind nachstehend angegeben: . -The results of the treatment are given below:. -

Behandelt mit " Treated with " Tatsächliche ArbeitsstundenActual hours worked
der Hammerthe hammer Al ......:......Al ......: ......
AI-SE...... AI-SE ......
Al-Li-SE ............:.Al-Li-SE ............:.
(Legierung C)(Alloy C) 22
43
71 22nd
43
71

Bei s ρ i e 1 3 At s ρ i e 1 3

Stahl der Art AISI/1040 der nachstehenden Zusammensetzung C 0,43, Mn 0,72, Si 0,28, S 0,02 und P 0,016 wurde im schmelzflüssigen Zustand wie nachstehend angegeben behandelt, anschließend bei 850 C Als eine Erklärung, die die Erfindung in keiner Weise beschränkt, kann man annehmen, daß sich die sehr vorteilhaften Ergebnisse, die mit den besonderen Al-Li-Legierungen gemäß der Erfindung erzielt werden, sowohl aus einer chemischen als auch einer physikalischen Wirkung von Lithium ergeben. In der Tat hat es den Anschein, als ob dieses Metall ein hohes Reaktionsvermögen oder ein hohes Reaktionsausmaß gegenüber dem im Stahl vorhandenen Sauerstoff hat, wodurch das Lithiumoxyd geringer Dichte gebildet wird, das weiter mit Al₂O₃ reagiert sowie mit den anderen Oxyden feuerfester Beschaffenheit, die im Stahl vorhanden sind, wodurch niedrig schmelzende komplexe Produkte erhalten werden, die leicht koagulieren und sich abziehen lassen, um sich in der Schlacke zu- sammeln. Darüber hinaus verdampft Lithium, wenn es mit schmelzflüssigem Stahl in Berührung kommt, wodurch es eine starke Wirkung auf das Bad ausübt, d. h. die Verunreinigungen in die Schlacke drückt und drängt. , AISI / 1040 type steel of the following composition C 0.43, Mn 0.72, Si 0.28, S 0.02 and P 0.016 was treated in the molten state as indicated below, then at 850 C. As an explanation that the In no way restricting the invention, it can be assumed that the very advantageous results obtained with the particular Al-Li alloys according to the invention result from both a chemical and a physical action of lithium. Indeed, this metal appears to have a high reactivity or a high degree of reaction to the oxygen present in the steel, thereby forming the low density lithium oxide which further _{reacts with Al 2} O ₃ as well as with the other refractory oxides present in the steel, resulting in low-melting complex products that are easy to coagulate and peel off to collect in the slag. In addition, lithium vaporizes when it comes into contact with molten steel, as a result of which it has a powerful effect on the bath, that is, pushing and forcing the impurities into the slag. ,

Natürlich ist die Ausnutzung dieser so vorteilhaften Eigenschaften von Lithium durch die Tatsache ermöglicht worden, daß es nur in kritisch begrenzten Mengen verdünnt in dem aktiven Aluminium verwendet wird, sowie durch die Tatsache, daß gefunden worden ist, auf welche Weise man die Al-Li-Legierungen, die 1,2 bis 8% Lithium enthalten, stabilisieren kann.Of course, the exploitation of these very beneficial properties of lithium is made possible by the fact that it is only used diluted in critically limited amounts in the active aluminum, as well as the fact that it has been found how to make the Al-Li alloys, the Contains 1.2 to 8% lithium, can stabilize.

Es ist bisher nicht möglich gewesen, die stabilisierende Wirkung voll zu verstehen, die durch die Elemente Fe, Ba, Ca, SE auf die Al-Li-Legieningen ausgeübt wird. Dieser Umstand ist jedoch für den Wert der Erfindung bedeutungslos.So far it has not been possible to stabilize it To fully understand the effect of the elements Fe, Ba, Ca, SE on the Al-Li-Legieningen is exercised. However, this fact is irrelevant to the value of the invention.

Claims

. · Patent claims:

1. Using an aluminum alloy from '. 0.3 to 1.2% lithium, the remainder aluminum, for deoxidizing, cleaning and refining carbon

steel and alloy steels. /

2. Use of an alloy according to claim 1 composed of 94% aluminum, 1% lithium and one additional content of 5% rare earth metals for the purpose stated there.

3. Use of an alloy according to claim 1 of 96% aluminum, 1% lithium and one additional content of 3% calcium for the purpose mentioned there,

4. Use of an aluminum alloy made of 1.2 to 8% lithium, at least one element the group of rare earth metals, calcium,, barium, iron and boron, the remainder aluminum, door deoxidizing, cleaning and refining carbon steels and alloy steels. ■

5. Use of an alloy according to claim 4 with a content of 0.5 to 13% rare earth metals for the purpose stated there.

6. Use of an alloy according to claim 4 with a content of 0.25 to 7% cerium.

7. Use of an alloy according to claim 4 with a content of 0.1 to 2.6% lanthanum.

8. Use of an alloy according to claim 4 with a content of 0.2 to 8% calcium.

9. Use of an alloy according to claim 4 with a content of 0.2 to 2% barium.

10. Use of an alloy according to claim 4 with a content of 0.5 to 10% iron.

11. Use of an alloy according to claim 4 with a content of 88% aluminum, 2% lithium and 10% rare earth metals.

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