DE1758782B2 - Verfahren zum elektroschlacke-umschmelzen stickstofflegierter metalle - Google Patents

Verfahren zum elektroschlacke-umschmelzen stickstofflegierter metalle

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DE1758782B2
DE1758782B2 DE19681758782 DE1758782A DE1758782B2 DE 1758782 B2 DE1758782 B2 DE 1758782B2 DE 19681758782 DE19681758782 DE 19681758782 DE 1758782 A DE1758782 A DE 1758782A DE 1758782 B2 DE1758782 B2 DE 1758782B2
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DE1758782A1 (de
Inventor
Boris L; Latas Jurij W.; Stupak Leonid M.; Kiew; Klujujew Michail M. Moskowskaja; Gabrielijan Nikolai K. Leningrad; Medowar (Sowjetunion)
Original Assignee
Institut Elektroswarki Imeni E.O. Patona, Kiew (Sowjetunion)
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/16—Remelting metals
    • C22B9/18—Electroslag remelting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0081—Treating and handling under pressure

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Elektroschlacke-Umschmelzen stickstofflegierter Metalle unter Gasüberdruck über dem Schlackenbad.
Beim Elektroschlacke-Umschmelzen von stickstofflegierten Metallen hat sich gezeigt, daß selbst bei Verwendung einer Überdruckatmosphäre aus einem inerten Gas der Stickstoffgehalt verlorenging und damit das Metall die ihm durch eine Nitrierung verleihbaren Eigenschaften insbesondere die damit erzielbare Härte verlor.
Aus der USA.-Patentschrift 3 072 982 ist ein Lichtbogenschmelzverfahren bekannt, bei dem zur Aufheizung des Metalls ein Plasma verwendet und ein flüssiges Metallbad erhalten wird. Um bei dem Verfahren auch leicht oxydierbare Metalle, wie Titan, Zirkon, Uran, Vanadium und andere Legierungen, umschmelzen zu können, wird das Lichtbogenumschmelzen in einer Atmosphäre mit einem Strom eines inerten Gases (Edelgas) durchgeführt. Dabei wird die Lichtbogenatmosphäre, in der das Plasma erzeugt wird, mit Edelgasen bei Unterdruck durchspült.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Elektroschlacke-Umschmelzen von Metallen anzugeben, bei dsm auch über dem Umschmelzvorgang hinaus der Stickstoffgehalt des Metalles erhalten bleibt oder sogar zusätzlich erhöht werden kann.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Elektroschlacke-Umschmelzvorgang zur Erhaltung des Stickstoffgehaltes in einer Überdruckatmosphäre von 1,2 bis 1,5 at aus Stickstoff oder einem Stickstoff-Edelgasgemisch erfolgt oder daß der Elektroschlacke-Umschmelzvorgang zur weiteren Nitrierung des Metalls in einer Überdruckatmosphäre von 1,5 bis 1,7 ai aus Stickstoff oder einem stickstoffhaltigen Gas erfolgt.
Auf diese Weise wird in der Ofenatmosphäre oberhalb des Schlackenbades ein so hoher Partialdruck an Stickstoff aufrechterhalten, daß die Neigung des im Metall gelösten Stickstoffes aus dem Metall herauszudiffundieren verloren geht, sich vielmehr ein stationäres Gleichgewicht einstellt oder bei weiterer Druckerhöhung, daß sogar Stickstoff aus der Ofenatmosphäre in das umzuschmelzende Metall einlegiert wird, wodurch in vielen Fällen eine nachfolgende Nitrierung entfallen kann.
Je nach dem Legierungsgrad des Metalls durch Stickstoff kann das Umschmelzen entweder durch Zuführung des Stickstoffs unter einen Dichtungsdekkel auf einer Kokille oder in einem stagnierenden Stickstoffmedium durchgeführt werden. Im letzten Fall muß der Elektroschlacke-Umschmelzofen eine hermetisch abgedichtete Kammer aufweisen.
Der Verbrauch an Stickstoff bei seiner Zuführung unter den Kokillendeckel beträgt in Abhängigkeit von dem Kokillendurchmesser 5 bis 201 pro Minute.
Beim Umschmelzen in einer hermetisch abgedichteten Kammer können Mischungen von Argon mit anderen Edelgasen bei einem Überdruck von 1,2 bis 1,5 at verwendet werden.
Dieses Umschmelzverfahren gewährleistet einen vollständigen Stickstoffübergang aus der umzuschmelzenden Elektrode in den Gußblock.
Eine Legierung des umzuschmelzenden Metalls mit Stickstoff erfolgt beim Umschmelzen in einer hermetisch abgedichteten Kammer, die mit Stickstoff bei einem Druck von 1,5 bis 1,7 at gefüllt ist.

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Elektroschlacke-Umschmelzen stickstofflegierter Metalle unter Gasüberdruck über dem Schlackenbad, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektroschlacke-Umschmelzvorgang zur Erhaltung des Stickstoffgehaltes in einer Überdruckatmosphäre von 1,2 bis 1,5 at aus Stickstoff oder einem Stickstoff-Edelgasgemisch erfolgt.
2. Verfahren zum Elektroschlacke-Umschmelzen stickstofflegierter Metalle unter Gasüberdruck über dem Schlackenbad, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektroschlacke-Umschmelz-Vorgang zur weiteren Nitrierung des Metalles in einer Überdruckatmosphäre von 1,5 bis 1,7 at aus Stickstoff oder einem stickstoffhaltigen Gas erfolgt.
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DE2628848A1 (de) * 1976-06-26 1977-12-29 Krupp Gmbh Verfahren zur aufstickung von hochlegierten staehlen beim elektroschlackeumschmelzen

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DE2628848A1 (de) * 1976-06-26 1977-12-29 Krupp Gmbh Verfahren zur aufstickung von hochlegierten staehlen beim elektroschlackeumschmelzen

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