DE2754512A1

DE2754512A1 - High chromium stainless steel with very low carbon content - made via treatment with argon and oxygen in vacuo

Info

Publication number: DE2754512A1
Application number: DE19772754512
Authority: DE
Inventors: Shoji Iwaoka; Hiroyuki Kaito; Takashi Ohtani
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1977-12-07
Filing date: 1977-12-07
Publication date: 1979-06-13
Also published as: DE2754512C2

Abstract

The prod. is made starting from molten steel contg. 0.2-1% C, 0.5% Si, >10% Cr, other alloying elements, and treated by the steps:- (a) inert gas at 1-15, esp. 5-15 N1/minute/tonne, is blown into the melt in a ladle, while a gentle stream of O2, esp. 1-11.5 Nm3/hour/tonne, is blown onto the surface of the melt, esp. from a lance 1/2 - 1 1/2 m above the bath surface, until the bath contains 0.025-0.05% carbon, (b) the injection of inert gas is continued under a vacuum harder than 10 torr so a reaction-active surface ratio (RASR) over 7% is obtd. in order to reduct the carbon to below 0.003%. The RASR is the % of fresh bath surface obtd. by injection of inert gas as compared with the total bath surface. Used to mfr. ferritic stainless steels with exceptionally high resistance to corrosion, and extremely high toughness.

Description

Verfahren zum Herstellen niedriffoohlter, Process for the production of low-profile,

chromreicher Stähle Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen legierter Stähle mit hohem Chromgehalt und extrem niedrigem Kohlenstoffgehalt. Chromium-rich steels The invention relates to a method for the production of alloyed steels with a high chromium content and an extremely low carbon content.

Anhand jüngerer Untersuchungen an ferritischen nichtrostenden Stählen wurde gefunden, daß die Beständigkeit gegen Lochfraß- oder Grübchenbildungskorrosion, die Beständigkeit gegen Korngrenzenkorrosion, die Beständigkeit gegen Spannungskorrosion sowie die Zähigkeit in beachtlicher Weise dadurch gesteigert werden, daß der Kohlenstoffgehalt im Stahl auf weniger als 0,003 Gew.-% verringert wird. Unter den im folgenden aufgeführten Prozentangaben sind stets Angaben in Gew.-% zu verstehen.Based on recent studies on ferritic stainless steels it has been found that the resistance to pitting or pitting corrosion, the resistance to intergranular corrosion, the resistance to stress corrosion and the toughness can be increased in a remarkable manner by the fact that the carbon content in the steel is reduced to less than 0.003 wt%. Among those listed below Percentages are always to be understood as being in% by weight.

Außerdem wird, was auch für austenitische Stähle gilt, eine Qualitätssteigerung erwartet und es darf davon aus gegangen werden, daß die extreme Verminderung des Kohlenstoffgehaltes auch bei von nichtrostenden Stählen verschiedenen hochlegierten Stählen zu Qualitätsverbesserungen führt. Entwicklungsarbeiten und Untersuchungen sind unter diesem Gesichtspunkt vorangetrieben worden.In addition, what also applies to austenitic steels, an increase in quality expected and it can be assumed that the extreme reduction in Carbon content even in high-alloyed steels other than stainless steels Steels leads to quality improvements. Development work and research have been advanced with this in mind.

Bei dem Herstellen derart hochlegierter Stähle mit extrem niedrigen Kohlenstoffgehalt ist man Jedoch auf spezielle Einrichtungen oder Anlagen angewiesen,wie das Elektronenstrahlschmelzen der AIRCO VACUUM METALS 00. 1 dem anderen Vakuuminduktions-Schmelzverfahren (SHOWA DENEN CO., LTD.) ufid lerg7eichen. in ";in Verfahren, welches unter verringemten.When producing such high-alloy steels with extremely low Carbon content, however, is dependent on special facilities or systems, such as the electron beam melting of AIRCO VACUUM METALS 00. 1 the other vacuum induction melting process (SHOWA DENEN CO., LTD.) Ufid lerg7eichen. in "; in proceedings, which under reduced.

Kosten die Massenproduktion eines derartigen Stahl es gestattet, ist Jedoch noch nicht vorhanden.The cost of mass production of such steel is allowed However not yet available.

Mit Hilfe des erstgenannten Verfahrens werden die Werkstoffe E-Brite mit 26% Chrom, 1 % Molybdänstahl und 0,002 % Kohlenstoff sowie Shomac 302 mit 30% Chrom, 2 % Molybdänstahl und 0,005% Kohlenstoff erzeugt. Aber bei Jedem Verfahren müssen für den Ofeneinsatz Materialien wie Ferrolegierungen und Schrott mit extrem niedrigen Kohlenstoffgehalt verwendet werden. Das primäre Einsatzmaterial, wie eine Chromlegierung mit hohem Kohlenstoffgehalt, die üblicherweise zum Erschmelzen von nichtrostenden Stählen verwendet wird, kann nicht benutzt werden, wodurch die Produktionskosten beachtlich hoch liegen.With the help of the first-mentioned process, the materials become E-Brite with 26% chromium, 1% molybdenum steel and 0.002% carbon and Shomac 302 with 30% Chromium, 2% molybdenum steel and 0.005% carbon are produced. But with every procedure must use materials such as ferro alloys and scrap with extreme low carbon content can be used. The primary feedstock, such as a Chromium alloy with high carbon content, commonly used for melting Stainless steels used can not be used, reducing production costs are considerably high.

Andererseits offenbart hinsichtlich der Arbeitsweise zum Erzeugen von Stählen mit extrem niedrigen Kohlenstoffgehalt von weniger als 0,02 % unter Verwendung von Vakuum-Entkohlungs einrichtungen die Japanische Patentveröffentlichung 4 602/75 ein Vakuum-Entkohlungsverfahren, bei welchem Sauerstoff und Argongas mittels einer Lanze und eines porösen (gelochten) Stopfens in eine in einer Pfanne enthaltene Stahlschmelze geblasen werden. Diese Arbeitsweise läßt sich jedoch nicht auf die Entkohlung chromhaltiger Stahlschmelzen übertragen, die aus primären Frischeinrichtungen, wie einem herkömmlichen Elektroofen oder einem basischen Sauerstoffblaskonverter herbeigeführt werden, um den Kohlenstoffgehalt auf einem extrem niedrigen Gehalt von weniger als 0,002 * abzusenken. Als Folge des als Ausgangsmat eri al verwendeten kohlenstoffreichen F erro chroms, welches vielfältig als Primäreinsatz zur Herstellung von nichtrostenden Stählen und anderen legierten Stählen verwendet wird, hat die Stahlschmelze üblicherweise einen Chromgehalt von mehr als 10%. Im vorstehend erwähnten Verfahren wird eine vor1äufi0 teilisr ohluag ericrderlichanaL'l auC"e führt, bevor die Vakuum-Entkohlung durchgeführt wird.On the other hand, disclosed as to the operation for generating of steels with extremely low carbon content of less than 0.02% under Use of Vacuum Decarburizing Devices Japanese Patent Publication 4 602/75 a vacuum decarburization process in which oxygen and argon gas into a lance and a porous (perforated) plug molten steel contained in a ladle are blown. This way of working lets However, this does not apply to the decarburization of chromium-containing steel melts, which from primary fresh equipment such as a conventional electric oven or one Basic oxygen blower converters are brought about to reduce the carbon content to an extremely low level of less than 0.002 *. As a result of the carbon-rich ferro chromium used as the starting material, which diverse as primary use for the production of stainless steels and others alloy steels is used, the molten steel usually has a chromium content of more than 10%. In the above-mentioned procedure, a preliminary partial ohluag ericrderlichanaL'l auC "e performs before the vacuum decarburization is carried out will.

Das hat zur Folge, daß in der Stahlschmelze so hohe Chromgehalte vorhanden sind, daß dann, wenn die Entkohlung mittels eines intensiven Verblasens ausgeführt wird, vorzugsweise Cr203 gebildet wird, welches die Oberfläche der Stahlschmelze abdeckt. Dadurch wird jedoch eine wirksame Entkohlungsreaktion verzögert, da gebildetes CO an Reaktionen an der Badoberfläche teilnimmt. Wird das Sauerstoffblasen außerdem bei einer Chrom stahlschmelze fortgesetzt, deren Kohlenstoffgehalt auf 0,01 bis 0,02 % herabgesetzt ist, so wird selbst nach uebergang zu einem milden Verblasen mit 2 bis 12 Nm3/h und Tonne geschmolzenen Stahls, Chrom im Stahl zu Cr203 oxidiert, wodurch die Entkohlungsreaktion merklich beeinträchtigt wird.As a result, the molten steel has such high chromium contents are that when the decarburization is carried out by means of an intensive blowing is formed, preferably Cr203, which is the surface of the molten steel covers. However, this delays an effective decarburization reaction, since it is formed CO participates in reactions on the bath surface. Will the oxygen blowing as well continued at a chromium steel melt, its carbon content to 0.01 to 0.02% is reduced, even after the transition there will be a mild fading with 2 to 12 Nm3 / h and ton of molten steel, chromium in the steel is oxidized to Cr203, whereby the decarburization reaction is noticeably impaired.

Wie vom Erfinder festgestellt, wird die Fluidität der Schlacke bei iNCr gleich 0,45 bis 1,00% sehr verringert und betragen die Entkohlungsgrenzen lediglich 0,005 bis 0,0072%. Außerdem hat es sich als unmöglich herausgestellt, den Sohlenstoffgehalt auf weniger als 0,003% zu verringern, was zu erreichen sich der Erfinder vorgenommen hat.As noted by the inventor, the fluidity of the slag is at iNCr equal to 0.45 to 1.00% and the decarburization limits are only 0.005 to 0.0072%. Also, it has been found impossible to control the sole content to less than 0.003%, which is what the inventors set out to achieve Has.

Demzufolge sind die vorstehend erwähnten herkömmlichen Verfahren für die praktische Stahlerzeugung ungeeignet und hat sich das Ersetzen bekannter Einrichtungen durch die Vakuumentkohlung nicht als geeignet erwiesen, wenn der Chromgehalt der Stahlschmelze hoch ist. Wegen der hohen Sauerstoffaffinität des Chroms läßt sich die Vakuumentkohlung nicht anwenden, wenn eine Ferrolegierung mit einem extrem niedrigen Kohlenstoffgehalt von weniger als 0,003% unter Verwendung primärerschmolzener Stähle erzeugt werden soll, deren Chromgehalt weit größer als der Kohlenstoffgehalt ist.Accordingly, the above-mentioned conventional methods are for the practical steelmaking unsuitable and has become the replacement of known facilities not proven to be suitable by vacuum decarburization if the chromium content of the Melting steel is high. Because of the high affinity for oxygen in chromium, Do not use vacuum decarburization if a ferro alloy with an extremely low Carbon content less than 0.003% using primary melt steels is to be produced whose chromium content is far greater than the carbon content.

Die Erfinder haben die Vakuumentkohlung eines hoch chromhaltigen Stahles untersucht, bei welchem die bevorzugte Bilcu.<gsre.tetion des Cd203 vorteilhaCterweise unterdriickt und der Kohlenstoffgehalt auf einen extrem niedrigen 'wert von weniger als 0,003% verringert wird.The inventors have the vacuum decarburization of a steel with a high chromium content investigated in which the preferred formation of the Cd203 is advantageous suppressed and the carbon content to an extremely low 'value of less than 0.003% is decreased.

Die Erfindung verfolgt das Ziel, ein Verfahren zur Herstellung von Stählen mit hohem Chromgehalt und extrem niedrigen Kohlenstoffgehalt zu schaffen, welches wirtschaftlich ist und eine Massenproduktion unter Verwendung von Stahlschmelzen mit hohem Chromgehalt und hohem Kohlenstoffgehalt unter Verwendung von hoch kohlenstoffreichen Ferrochrom gestattet. Dieses ist als primäres Einsatzmaterial für rostfreie Stähle uM andere legiertie Stähle kostengünstiger.The invention aims to provide a method for the production of Create steels with high chromium and extremely low carbon contents, which is economical and mass production using molten steel high chromium and high carbon using high carbon Ferrochrome permitted. This is the primary feedstock for stainless steels Other alloy steels are cheaper.

Beim Entkohlungsfrischen von geschmolzenem Stahl mit 0,2 bis 1,0* Kohlenstoff, weniger als 0,6% Silicium, mehr als 10% Chrom sowie mit anderen notwendigen Legierungsbestandteilen im Vakuum in einer Pfanne kann die Entkohlungsreaktion ohne Ausbildung von Cr203 trotz eines hohen Chromgehaltes erreicht werden, wenn das Sauerstoffgas sanft auf die Schmelzbadoberfläche geblasen wird, bis der Kohlenstoffgehalt im Stahl 0,25 bis 0,05% beträgt, während ein Inertgas durch poröse oder gelochte Stopfen, die am Boden der Pfanne angeordnet sind, in die Schmelze hineingeblasen wird. Auf diese Weise kann die angestrebte Entkohlung erreicht werden , ohne daß trotz des hohen Chromgehaltes Cr203 gebildet wird.When decarburization refining of molten steel with 0.2 to 1.0 * Carbon, less than 0.6% silicon, more than 10% chromium as well as other necessary items Alloy constituents in a vacuum in a ladle can cause the decarburization reaction without Formation of Cr203 can be achieved despite a high chromium content when the oxygen gas gently blown onto the weld pool surface until the carbon content is in the steel 0.25-0.05%, while an inert gas through porous or perforated plugs, which are arranged at the bottom of the pan, blown into the melt will. In this way, the desired decarburization can be achieved without Despite the high chromium content, Cr203 is formed.

Beträgt der Kohlenstoffgehalt am Ende des Sauerstoffblasens nicht wenigstens 0,025% , so ist selbst bei mildem Blasen die Oberfläche der Stahlschmelze mit einer zähen Schlacke, nämlich einer solchen mit niedriger Fluidität, bedeckt, welche viel Cr203 enthält, wodurch die nachfolgende Reaktion verzögert wird.If the carbon content is not at the end of the oxygen blowing at least 0.025%, even with mild blowing, the surface of the molten steel is covered with a tough slag, namely one with low fluidity, which contains a lot of Cr203, which delays the subsequent reaction.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird zwecks wirksamer Unterdrückung der Bildung von Cr203, welches die Fluidität oder d Dließ-ertëzen der Schlacke infolge der Oxidation von Chrom im Stahl herabsetzt, der gasiörmige Danerssoff mIlde verblasen und dieses milde Blasen wird beendet,wenn der Sohlenstoffgehalt im Stahl 0,025 bis 0,05% erreicht, wobei die Blastemperatur der Stahlschmelze oberhalb von 16700C liegt. In the method according to the invention, for the purpose of effective suppression the formation of Cr203, which results in the fluidity or dilation of the slag the oxidation of chromium in steel reduces, the gaseous Danersoff melts and this mild blowing is terminated when the carbon content in the steel is 0.025 to 0.05% is achieved, the blowing temperature of the steel melt being above 16700C.

Der Durchfluß an Frischsauerstoff beläuft sich auf 1 bis 20 Nm3jh und vorzugsweise auf 1 bis 11,5 Nm³/h, pro Tonne geschmolzenen Stahls, wobei der Abstand der Blaslanze von der Schmelzbadoberfläche vorzugsweise 500 bis 1500 mm beträgt. Der Durchfluß des Inertgases, welches zum Durchrühren der Schmelze im Anschluß an die Vakuumentkohlung dient, beträgt 1 bis 15 Nl/min je Tonne geschmolzenem Stahl und vorzugsweise 5 bis 15 Nl/min. Beispielsweise ist es vorteilhaft, das Inertgas durch den Boden der Pfanne über die porösen oder gelochten Stopfen einzublasen. The flow of fresh oxygen amounts to 1 to 20 Nm3jh and preferably from 1 to 11.5 Nm³ / h per ton of molten steel, the The distance between the lance and the surface of the melt pool is preferably 500 to 1500 mm amounts to. The flow of the inert gas, which is then used to stir the melt used for vacuum decarburization is 1 to 15 Nl / min per ton of molten steel and preferably 5 to 15 Nl / min. For example, it is advantageous to use the inert gas blow through the bottom of the pan via the porous or perforated stopper.

Das Inertgas muß in einer Menge von 1 ml/min und vorzugsweise 5 Nl/min Je Tonne geschmolzenem Stahl zugesetzt werden, um das Entkohlungsvermögen wirtschaftlich einzustellen, wobei die obere Grenzmenge von 15 Nl/min dadurch gegeben ist, daß bei dieser Menge Erosionsverluste an den porösen oder gelochten Stopfen vermieden werden,die bei höheren Inertgasmengen bei den relativ hohen Temperaturen während des Frischens auftreten. Das Vakuum beträgt in dieser Verfahrensstufe weniger als 40 Torr und die Frischtemperatur beträgt vorzugsweise 1670 bis 1720°C. The inert gas must be in an amount of 1 ml / min and preferably 5 Nl / min Per ton of molten steel added to the decarburizing capacity economically set, the upper limit of 15 Nl / min being given by the fact that at this amount of erosion losses on the porous or perforated stopper can be avoided with higher amounts of inert gas at the relatively high temperatures during refining appear. The vacuum in this process stage is less than 40 Torr and the fresh temperature is preferably 1670 to 1720 ° C.

Die vorstehend erwähnte Behandlung ist als erste Stufe des erfindungsgßen Verfahrens vorgesehen und wenn die Entkohlung in dieser Verfahrensstufe auf 0,025 bis 0,05% Kohlenstoff vorangeschritten ist, so wird das Sauerstoffblasen beendet. Anschließend wird eine Entkohlung entsprechend der folgenden Formel unter einem Hochvakuum von weniger als 10 Torr vorgenommen, obei als ScrmeEzbed R1lrch Einblasen einer erhöhten Inertgasmenge umgerührt wird, welche durch die porösen oder gelochten Stopfen geblasen wird. Die vorstehend erwähnte Behandlung ist die zweite Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens.The above-mentioned treatment is the first stage of the present invention Process provided and if the decarburization in this process stage to 0.025 until 0.05% carbon has progressed, the oxygen blowing is stopped. Then a decarburization is carried out according to the following formula under a High vacuum of less than 10 Torr is made when blowing in as ScrmeEzbed R1lrch an increased amount of inert gas is stirred, which through the porous or perforated Stopper is blown. The aforementioned treatment is the second stage of the method according to the invention.

LCj+lO/= co(g) In diesem Fall ist es erforderlich, ein Inertgas in die Stahlschmelze einzublasen, damit das Reaktionsaktivflächenverhältnis (reaction active area ratio), welches gegeben ist durch den Prozentsatz der Oberflächenerneuerungsfläche (surface renewing area), welche eine Folge des Blasgases ist, bezogen auf die Oberfläche der Stahlschmelze, größer als 7% wird. Um das Reaktionsaktivoberflächenverhältnis größer als 7% zu machen, ist eine Inertgas-Durchflußmenge von wenigstens 6 Nl/min Je Tonne geschmolzenem Stahl erforderlich, wobei dIeses Verhältnis auch durch geeignete Wahl der Anzahl an porösen oder gelochten Stopfen und durch geeignete Ortslage dieser porösen Stopfen erreicht werden kann. LCj + 10 / = co (g) In this case it is necessary to put an inert gas in to blow the molten steel so that the reaction active area ratio (reaction active area ratio), which is given by the percentage of the surface renewal area (surface renewing area), which is a consequence of the blowing gas, based on the surface of molten steel, is greater than 7%. To the reactive active surface area ratio To make it greater than 7%, an inert gas flow rate of at least 6 Nl / min Required per ton of molten steel, this ratio also being due to suitable Choice of number on porous or perforated stoppers and through suitable ones Location of this porous stopper can be achieved.

Uebersteigt der Inertgas-Durchfluß 40 Nl/min pro Tonne geschmolzenem Stahl, so entstehen Probleme wegen des lebhaften Verspritzens, Der Begriff Reaktionsaktivflächenverhältnis (reaction active surface area ratio) hat die folgende Bedeutung.If the inert gas flow rate exceeds 40 Nl / min per ton of molten material Steel, this creates problems because of the vigorous splashing, the term reactive area ratio (reaction active surface area ratio) has the following meaning.

Die Gesamtoberfläche des in der Pfanne vorliegenden geschmolzenen Stahls wird als "S" bezeichnet, während die Oberflächenbereiche des in der Pfanne vorliegenden geschmolzenen Stahls, die infolge der durch das Inertgaseinblasen gebildeten Blasen erneuert werden, wobei das Inertges durch itn Pfannenbolan vorgesehene toros oaer gelochte Stopfen eingeblasen wird, als a1, a2, a3 .. ons an bezeichnet werden. Somit ist das sogenannte Reaktionsaktivoberflächenverhältnis gegeben durch a1+a2+a3+ ...... +an x 100 S Das 10 Torr-Vakuum kann leicht mit Hilfe von Absaugeinrichtungen, wie von für herkömmliche Vakuumentkohlungs anlagen bestimmte Dampf-Ejektorsysteme herbeigeführt werden.The total surface area of the molten present in the pan Steel is referred to as "S" while the surface areas of the ladle molten steel present, which is formed as a result of the inert gas blowing Bubbles are renewed, the inertness being provided by toros provided by itn pan bolan oaer perforated stopper is blown in, to be referred to as a1, a2, a3 .. ons an. Thus the so-called reactive active surface area is given by a1 + a2 + a3 + ...... + an x 100 S The 10 Torr vacuum can easily be removed with the help of suction devices, such as steam ejector systems designed for conventional vacuum decarburization systems be brought about.

Die vorstehend in der zweiten Verfahrensstufe beschriebene Reaktion macht Gebrauch von einer optimalen SiO2-Menge mit guter Fluidität als Sauerstoffquelle. Es wird jedoch auch von dem Sauerstoff Gebrauch gemacht, der im Stahl enthalten ist. In diesem Fall ist es lediglich erforderlich, daß der Siliciumgehalt im schmelzflüssigen Stahl vor Beginn der ersten Verfahrensstufe unter 0,6% liegt. Dieser Siliciumgehalt ist im Hinblick auf das Vermeiden von Erosionsschäden am feuerfesten Mauerwerk bestimmt, um den Frischvorgang sicher durchführen zu können. Die Frischtemperatur der zweiten Verfahrensstufe liegt vorzugsweise im Bereich von 1560 bis 172000.The reaction described above in the second process stage makes use of an optimal amount of SiO2 with good fluidity as an oxygen source. However, use is also made of the oxygen contained in the steel is. In this case it is only necessary that the silicon content in the molten liquid Steel is below 0.6% before the start of the first process stage. This silicon content is in the Most refractory with regard to avoiding erosion damage Masonry determined in order to be able to carry out the freshening process safely. The fresh temperature the second process stage is preferably in the range from 1,560 to 172,000.

Wie bereits erwähnt, kann mit Hilfe der Erfindung das Entkohlen vorteilhafterweise auf weniger als 0,003 % gesteigert werden, indem eine hoch chromhaltige Stahlschmelze der Vakuumentkohlung unterzogen wird.As already mentioned, the decarburization can be carried out advantageously with the aid of the invention can be increased to less than 0.003% by using a high-chromium steel melt is subjected to vacuum decarburization.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von husführungsbeispielen unter Bezugs auf die Zeichnung. Deren einzige Figur zeigt ein ScnaubllaX welches den EiaDluß des Reastionsaktivoberflächenverhältnisses auf deg erreichten Endkohlenstoffgehalt zeigt.Further features, advantages and details of the invention result from the following description of husführungbeispielen with reference to the Drawing. The only figure shows a snout which shows the flow of the reaction-active surface area shows the final carbon content reached deg.

Es versteht sich, daß die Erfindung keineswegs auf die nachfolgenden Beispiele beschränkt ist, da diese lediglich zur Erläuterung des Erfindungsgedankens dienen.It goes without saying that the invention is in no way limited to the following Examples are limited, as these are only used to explain the concept of the invention to serve.

Beispiel 1 Unter Verwendung einer Vakuum-Pfannenentkohlungseinrichtung und bei Einblasen von 5,5 Nl Argongas Je Minute pro Tonne geschmolzenem Stahl in 52 Tonnen Stahl mit 0,60% Kohlenstoff, 0,30% Silicium, 0,37% Mangan, 18,16% Chrom und 2,27% Molybdän durch am Pfannenboden vorgesehene löchrige Stopfen wurde Sauerstoff auf die Oberfläche der Stahlschmelze in einer Durchflußmenge von 16 Nm3/h pro Tonne Schmelze unter einem Vakuum von 6 bis 40 Torr zum Zwecke der Entkohlung aufgeblasen, bis der Kohlenstoffgehalt auf 0,032% abgesenkt war.Example 1 Using a vacuum ladle decarburizer and by blowing 5.5 Nl of argon gas per minute per ton of molten steel into 52 tons of steel with 0.60% carbon, 0.30% silicon, 0.37% manganese, 18.16% chromium and 2.27% molybdenum through perforated plugs provided at the bottom of the pan became oxygen on the surface of the steel melt at a flow rate of 16 Nm3 / h per ton Melt inflated under a vacuum of 6 to 40 Torr for the purpose of decarburization, until the carbon content was reduced to 0.032%.

Zu diesem Zeitpunkt besaß der Stahl folgende Zusammensetzung: 0,09% Silicium, 0,31% Mangan, 17,89% Chrom, 2,28% Molybdän und 0,060 % Sauerstoff. Die Temperatur des geschmolzenen Stahls betrug in der Pfanne 17000C.At this point in time the steel had the following composition: 0.09% Silicon, 0.31% manganese, 17.89% chromium, 2.28% molybdenum and 0.060% oxygen. the The temperature of the molten steel in the ladle was 17000C.

Sodann wurde die Menge des durch die löchrigen Stopfen geblasenen Argons auf 9,6 Nl/min pro Tonne Stahlschmelze gesteigert und wurde der Entkohlungsvorgang unter einem Eochvakuum von 0,5 bis 1,0 Torr 40 Minuten lang bei einem Reaktionsaktlvoberflächenverhältnis von 17,796 fortgesetzt, um die Stahlschmelze zu frischen und um eine Stahlschmelze mit folgender Zusammensetzung zu erzielen: 0: 0,0025% Si: 0,10%, min O'28.The amount of the blown through the perforated stoppers was then blown Argon increased to 9.6 Nl / min per ton of molten steel and became the decarburization process under a high vacuum of 0.5 to 1.0 torr for 40 minutes at a reactive active surface area ratio from 17,796 continued to freshen the steel melt and to a steel melt with the following composition: 0: 0.0025% Si: 0.10%, min O'28.

Cr: 17,8a*, o: 2,26%, 0: 0,0305, Temperatur: 1610 C.Cr: 17.8a *, o: 2.26%, 0: 0.0305, temperature: 1610 C.

BeisDiel 2 Unter Verwendung der gleichen Vakuum-Pfannenentkohlungseinrichtung wie in Beispiel 1 wurde Sauerstoff in 52 Tonnen einer Stahlschmelze mit 0,55% Kohlenstoff, 0,50% Silicium, 0,48% Mangan, 18,56% Chrom und 2,12% Molybdän in einer Durchflußmenge von 11 Nm3/h pro Tonne geschmolzenem Stahl unter einem Vakuum von 6 bis 40 Torr eingeblasen, während 8,4 Nl/min gasförmiges Argon Je Tonne Stahlschmelze durch die löchrigen Stopfen geblasen wurden, die an dem Pfannenboden vorgesehen waren, wobei der Entkohlungsvorgang ausgeführt wurde, bis der Kohlenstoffgehalt des Stahls auf 0,0310% vermindert war. In diesem Fall oder in diesem Zeitpunkt betrug der Gehalt an chemischen Hauptkomponenten 0,13% Silicium, 0,39/0 Mangan, 18,41% Chrom, 2,13% Molybdän und 0,052% Sauerstoff, wobei die Temperatur des geschmolzenen Stahles 16900C betrug.BeisDiel 2 Using the same vacuum ladle decarburization device as in Example 1, oxygen was in 52 tons of a steel melt with 0.55% carbon, 0.50% silicon, 0.48% manganese, 18.56% chromium and 2.12% molybdenum in one flow rate of 11 Nm3 / h per ton of molten steel under a vacuum of 6 to 40 torr blown in while 8.4 Nl / min of gaseous argon per ton of molten steel through the holey plugs provided on the bottom of the pan, wherein The decarburization process was carried out until the carbon content of the steel was up 0.0310% was decreased. In this case, or at this point in time, the salary was of main chemical components 0.13% silicon, 0.39 / 0 manganese, 18.41% chromium, 2.13% Molybdenum and 0.052% oxygen, the temperature of the molten steel being 16900C fraud.

Anschließend wurde die Argon-Durchflußmenge auf 12,5 Nl/min Je Tonne Stahlschmelze gesteigert und wurde der Entkohlungsvorgang unter einem Hochvakuum von 0,5 bis 1,0 Torr bei einem Reaktionsaktivoberflächenverhältnis von 23,0* 40 Minuten lang fortgesetzt, um die Stahlschmelze zu frischen und um eine Stahlschmelze der folgenden Zusammensetzung zu erzielen.The argon flow rate was then increased to 12.5 Nl / min per ton Steel melt increased and the decarburization process was carried out under a high vacuum from 0.5 to 1.0 Torr with a reactive active surface area ratio of 23.0 * 40 Continued for minutes to freshen up the molten steel and around a molten steel to achieve the following composition.

C: 0,000a4, Si: 0,14%, Mn: 0,25% Cr: 18,35%, Mo: 2,12%, 0: 0,0295%, Temperatur: 7625°C. C: 0.000a4, Si: 0.14%, Mn: 0.25%, Cr: 18.35%, Mo: 2.12%, 0: 0.0295%, Temperature: 7625 ° C.

Außer den vorstehend beschriebenen Beispielen wurde eine größe Auzahl von Untersuchungen ausgeführt und hinsichtlich des Inertgaablasens in der zweien Verfahrensstufe wurde die Beziehung zwischen dem Reaktionsaktivoberflächenverhältnia und dem erzielten Endkohlenstoffgehalt korreliert, woraus das in Fig. 1 dargestellte Ergebnis ermittelt wurde. Aus dem da.gestellten Schaubild ist ersichtlich, daß eine Inertgas-Durchflußmenge benötigt wird, die ein Reaktionsaktivoberflächenverhältnis von mehr als 7* erzielen läßt.In addition to the examples described above, a large number of carried out by investigations and regarding the inert gas blowing in the two Process step became the relationship between the reactive active surface area ratio and the final carbon content achieved, from which that shown in FIG. 1 is correlated Result has been determined. It can be seen from the diagram presented that a Inert gas flow rate is required that has a reactive active surface area ratio of more than 7 * can be achieved.

Somit kann mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens der Kohlenstoffgehalt hoch chromhaltiger legierter Stähle leicht auf beachtlich niedrige Gehalte von weniger als 0,003% durch Verwendung einer herkömmlichen Vakuum-Entkohlungse inrichtung abgesenkt werden, ohne daß spezielle Zusatzeinrichtungen benötigt sind. Mit Hilfe der Erfindung ist nicht nur eine überraschend hohe Produktivitätssteigerung hinsichtlich legierter Stähle mit hohem Chromgehalt und extrem niedrigem Kohlenstoffgehalt erreichbar, sondern das Erzeugen dieser legierten Stähle unter Einschluß von nichtrostenden Stählen erfolgt unter beachtlicher Kostensenkung bei gesteigerten Qualitätseigenschaften.Thus, with the aid of the method according to the invention, the carbon content high chromium alloy steels easily to considerably low contents of less Lowered than 0.003% using a conventional vacuum decarburizing device without the need for special additional equipment. With the help of the invention is not only a surprisingly high increase in productivity in terms of alloyed Steels with high chromium content and extremely low carbon content achievable, but rather the production of these alloy steels, including stainless steels Steels are made with considerable cost reductions with increased quality properties.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist auf die Herstellung von legierten Stählen anwendbar, deren Komponenten keinen oder nur einen geringen Einfluß auf den Entkohlungsvorgang in Vakuum-Entk ohlungseinri chtungen ausüben.The inventive method is based on the production of alloyed Steels applicable, the components of which have little or no influence on Carry out the decarburization process in vacuum decarburization equipment.

Soweit nicht ausdrücklich anders angegeben, beziehen sich im Rahmen der Erfindung alle Prozentangaben auf Gew.-%.Unless expressly stated otherwise, relate within of the invention, all percentages are percentages by weight.

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Claims

Claims 1. A method for producing alloyed steels with a high chromium content and extremely low carbon content, at which a molten Steel with 0.2 to 1.0% carbon, less than 0.6% silicon, more than 10% chromium and other necessary alloying elements are decarburized in a ladle under vacuum and freshened wid, g e -k e n n n z e i c h n e t through a) a first process stage, in which on the surface of the molten steel a mild oxygen blow jet is inflated until a carbon content of 0.025 to 0.050% is reached in the steel is, while an inert gas in a flow rate of 1 to 15 Nl / min per ton of molten steel is blown into the molten steel, and through b) a second Process stage in which only the injection of the inert gas under a high vacuum of less than 10 torr, so that a reactive surface area ratio, which by the percentage of the fresh formed due to the blowing of inert gas Surface area, based on the melt pool surface, is given by more than 7% is achieved in order to reduce the carbon content of the melt to less than 0.003% to reduce.

2. The method according to claim 1, characterized in that g e k e n nz e i c h n e t, that in the first process stage an amount of oxygen of 1 to 20 tTm 3 / h per Wen blown a ton of molten steel and that the Sauerstefflanze in a distance from 500 to 1500 mm above the weld pool surface.

3. The method according to claim 2, characterized in that Oxygen is blown in in an amount of 1 to 11.5 Nm3 / h.

4. The method according to claim 1, characterized in that g e k e n nz e i c h n e t, that inert gas is blown in an amount of 5 to 15 Nl / min per ton of molten steel will.