DE392673C

DE392673C - Verfahren zur Herstellung von chromhaltigen Eisen- und Stahllegierungen

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Publication number: DE392673C
Application number: DET24777D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1917-03-26
Filing date: 1920-12-29
Publication date: 1924-03-22

Description

Verfahren zur Herstellung von chromhaltigen Eisen- und Stahllegierungen. Die Erfindung betrifft die Herstellung von chromhaltigen Eisen- und Stahllegierungen, besonders von Schnelldrehstählen, die Chrom, Vanadium, Wolfram, Titan u. dgl. als Legierungsbestandteil enthalten. Diese Stahlsorten ließen sich bis jetzt nur auf kostspieligem Wege herstellen, weil zunächst immer erst die erforderlichen Ferrolegierungen hergestellt und diese dann in einem zweiten Schmelzverfahren dem Eisen- oder Stahlbad hinzugefügt wurden.
Es ist zwar bekannt, binäre und ternäre chromhaltige Eisenlegierungen nach dem aluminothermischen Verfahren herzustellen, es handelt sich dabei aber um kohlenstofffreie Eisenchromlegierungen. Versucht man- nach diesem Verfahren die erforderliche Kohlenstoffmenge dadurch der Stahllegierung zuzuführen, daß man als Kohlenstoffquelle z. B. Eisen von dem berechneten Kohlenstoffgehalt verwendet, so zeigt es sich, .daß der Kohlenstoffgehalt der fertigen Legierung erheblich niedriger als erforderlich ausfällt. Dies rührt daher, weil die Umsetzung allzu heftig ist und ein Teil des Kohlenstoffes in nicht festzustellender Weise verbrannt wird.
Es hat sich nun herausgestellt, daß die im Chromeisen enthaltene Kohlenstoffmenge bei Verwendung des aluminothermischen Verfahrens so gut wie restlos in die Gesamtlegierung Übergeht, da anscheinend zum Schmelzen und Legieren des kohlenstoffhaltigen Chromeisens viel mehr Wärme verbraucht wird als zum Schmelzen und Legieren des kohlenstoffhaltigen Eisens und dadurch die Temperatur des Stahlbades immerhin nicht ganz so hoch wird, daß nennenswerte Mengen von Kohlenstoff , angegriffen werden können. Erfindungsgemäß wird zwecks Herstellung von chromhaltigen Eisen- und Stahllegierungen mit bestimmtem Kohlenstoffgehalt nach dem aluminothermischen Verfahren ein an sich bekanntes, für die Herstellung kohlefreier Legierungen geeignetes aluminothermisches Gemisch zusammen mit einem Chromeisen von bestimmtem Kohlenstoffgehalt in einem einzigen Arbeitsgang und ohne äußere Wärmezufuhr niedergeschmolzen. Da sich Chromeisen von verhältnismäßig hohem Kohlenstoffgehalt (bis zu io Prozent) billig nach anderen Verfahren herstellen läßt, so kann der fertigen Legierung die erforderliche Kohlenstoffmenge ohne Schwierigkeiten zugefügt werden. Es wird dabei eine einfache Herstellung der betreffenden Legierungen ermöglicht, und es werden wesentliche Zeit-, Arbeits-- und Kostenersparnisse erzielt. Das Verfahren eignet sich besonders für die Herstellung von binären usw. Legierungen. Im nachfolgenden wird als Aluminogemisch ein Gemisch von Oxyden, Sulfiden, Chloriden oder Salzen der betreffenden Metalle mit Aluminium oder anderen reduzierenden Metallen, wie 3lagnesium, Silizium usw., bezeichnet.
Bei der Ausführung des Verfahrens für Stähle, die neben Chrom noch Nickel, Kobalt, Vanadium, Wolfram, Molybdän usw. enthalten sollen, wird Nickel-Alumino-Gemisch, Kobalt-Alumino-Gemisch usw. verwendet. - Das Verhältnis der Metalle in dem betreffenden Aluminogemisch richtet sich nach der erforderlichen Zusammensetzung der Eisenlegierung. Es kann auch in Fällen, wo besonders große Mengen von Chrom erforderlich sind, neben Chromeisen noch zusätzliches Chrom-Alumino-Gemisch benutzt werden.
Diese Aluminogemische werden in bestimmter Zusammensetzung miteinander zu einem einzigen Gemisch vereinigt und in Gemeinschaft mit Eisen und Chromeisen von bestimmtem Kohlenstoffgehalt in bekannter Weise ohne äußere Wärmezufuhr verschmolzen, wobei durch die dabei entwickelten Wärmemengen die Herstellung des Werkzeugstahles usw. in einem einzigen Arbeitsgang erfolgt. Es können auch einige von diesen Aluminogemischen mit erforderlichen Mengen von fertigen Eisenlegierungen, wie Eisenvanadium, gemeinschaftlich zur Anwendung gebracht werden.

Die entwickelte @Z'ärmemenge kann auch durch Hinzufügen von gewissen Mengen von i ungeschmolzenem metallischen, im wesentlichen kohlenstoffreiem Eisen ausgenutzt werden. Da dieses Eisen nach anderen bekannten Verfahren in wirtschaftlicherer Weise hergestellt werden kann als nach dem aluminothermischen Verfahren, so ist damit eine Verringerung der j Herstellungskosten verbunden. Beispielsweise erfolgt die Herstellung eines Werkzeugstahles nach folgender Vorschrift

2 570 kg Eisen-Alumino-Gemisch,

56o - Wolfram-Alumino-Gemisch,

70 - Kobalt-Alumino-Gemisch,

55 - Schmiedeeisen oder Weichstahl in

fein verteiltem Zustand,

.1o - Vanadiumeisen, enthaltend 35 Pro-

zent Vanadium (kohlenstofffrei),

14o - Chromeisen, enthaltend 6o Prozent

Chrom und etwa 8 Prozent Kohlen-

stoff,

werden in einem Tiegelofen ohne Beheizung in ähnlicher Weise wie die aluminothermischen Gemische zur Reaktion gebracht, worauf der fertige flüssige Stahl in die Blockform gegossen wird. Der entstandene Stahl hat folgende Zusammensetzung

Eisen . . . . . . . . . . . 73,64 Prozent,

Kohlenstoff ..... 0,743 - ,

Kobalt ......... 2,6 - ,

Chrom . . . . . . . . . . 4,07 - ,

Vanadium....... o,615 - ,

Wolfram ....... 16,16 - ,

Mangan ........ o,55 -

Claims

PATENT-ANSPAUcn Verfahren zur Herstellung von chromhaltigen Eisen- und Stahllegierungen mit bestimmtem Kohlenstoffgehalt nach dem aluminothermischen Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß in einem einzigen Arbeitsgang ein an sich bekanntes, für die Herstellung kohlefreier Legierungen geeignetes aluminothermisches Gemisch ohne äußere Wärmezufuhr zusammen mit einem Chromeisen von bestimmtem Kohlenstoffgehalt verschmolzen wird.