DE566584C

DE566584C - Herstellung von Gegenstaenden aus Flusseisen oder Stahl, die Widerstandsfaehigkeit gegen Angriffe schwach reaktionsfaehiger Fluessigkeiten (z. B. heisser Natronlauge, alkalischer Kesselspeisewasser), Daempfe oder Gase (z. B. Ammoniakgase) erfordern

Info

Publication number: DE566584C
Application number: DEK100527D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Adolf Fry
Original assignee: Krupp Stahl AG
Current assignee: Krupp Stahl AG
Priority date: 1926-08-28
Filing date: 1926-08-28
Publication date: 1932-12-19

Description

Herstellung von Gegenständen aus Flußeisen oder Stahl, die Widerstandsfähigkeit gegen Angriffe schwach reaktionsfähiger Flüssigkeiten (z. B. heißer Natronlauge, alkalischer Kesselspeisewasser), Dämpfe oder Gase (z. B. Ammoniakgase) erfordern Gegenstände, die aus Flußeisen oder Stahl hergestellt sind, leiden an dem Übelstand, daß sie bei einem Angriff durch schwach reaktionsfähige Flüssigkeiten (z. B. heiße Natronlauge, alkalische Kesselspeisewasser) durch Dämpfe oder Gase (z. B. Ammoniakgase), insbesondere in gealtertem und gegebenenfalls noch elastisch verformtem Zustande, spröde oder rissig werden. Die Erfindung bezweckt, für die Herstellung von Gegenständen der angegebenen Art eine technische Regel zu finden, bei deren Anwendung der angegebene l'belstand nicht in Erscheinung tritt. Dieser "Zweck wird der Erfindung gemäß dadurch erreicht, daß zur Herstellung der angegebenen Gegenstände ein Flußeisen oder ein Stahl verwendet wird, bei dem die in den Korngrenzen sich anlagernden Stoffe (Sauerstoff, Sauerstoffverbindungen, Schwefel, Kohlenstoff usw.) durch eine gegen Alterung unempfindlich machende Behandlung mit desoxydierenden Mitteln oder durch eine gegen Älterung unempfindlich machende Wärmebehandlung, die entweder in einem Abschrecken von 65o bis 79o° C oder in einem Abschrecken von einer Temperatur oberhalb 65o° C mit nachfolgendem Anlassen bis zu 75o° C oder in einer Glühung bei etwa 730' C besteht, von den Korngrenzen ferngehalten sind. Der Grund dafür, warum durch das Fernhalten der angegebenen Stoffe von den Korngrenzen der Übelstand des Spröde- oder Rissigwerdens beseitigt wird, liegt vielleicht in folgendem. Die im Flußeisen oder Stahl gewöhnlich vorhandenen Stoffe (Sauerstoff, Sauerstoffverbindungen, Schwefel, Kohlenstoff usw.) haben die Neigung, sich in den Korngrenzen abzulagern; sie bilden dort entweder eine die einzelnen Körner trennende Zwischenhaut oder auch kleine Nester, was an sich schon die Zähigkeit des Eisens oder Stahles etwas verringert. Wird nun ein solches Flußeisen oder Stahl insbesondere im gealterten und gegebenenfalls noch elastisch verformten Zustand dem Angriff z. B. -einer heißen d.5°)oigen Natronlauge ausgesetzt, so löst die längs den Korngrenzen vordringende Lauge den Sauerstoff aus den Korngrenzen heraus und lockert so den Zusammenhang der einzelnen Körner. Die Folge davon ist die in der Technik als Laugensprödigkeit gefürchtete starke Verringerung der Kerbzähigkeit, die schon nach verhältnismäßig kurzer Zeit in Erscheinung tritt, oder gar das Auftreten von interkristallinen Rissen. Ähnliches geht vor sich beim Angriff durch Dämpfe oder Gase. Erfolgt der Angriff z. B. durch heißes (etwa 500° C) Wasserstoffgas unter hohem Druck, so bildet der längs der Korngrenzen eindringende Wasserstoff mit dem Kohlenstoff, der in Perlitform in den Korngrenzen abgeschieden ist, flüchtige Kohlenwasserstoffverbindungen, wodurch der Kohlenstoff aus den Korngrenzen entfernt wird und kleine Löcher im Gefüge entstehen. Die Folge ist auch bei diesem Angriff ein rasches Spröde- oder Rissigwerden des angegriffenen Eisens oder Stahles. Ein ähnliches Spröde-oder Rissigwerden kann eintreten, wenn etwa in den Korngrenzen vorhandener Schwefel beim Angriff von Dämpfen oder Gasen herausgelöst wird. Das allen Fällen Gemeinsame ist -also eine an die Stelle einer normalen Kerbzähigkeit tretende Sprödigkeit, die durch das erst bei der Benutzung der Gegenstände vor sich gehende Entfernen von Stoffen aus den Korngrenzen hervorgerufen wird. Werden dagegen die angegebenen Stoffe von vornherein (d. h. vor der Benutzung) auf die unten angegebene Weise von den Korngrenzen ferngehalten oder entfernt, so besteht zwischen den Körnern ein viel innigerer, durch keine Zwischenhaut oder Nester unterbrochener Zusammenhang. Die in Betracht kommenden Flüssigkeiten, Dämpfe oder Gase haben dementsprechend nur eine sehr stark verringerte oder keine Möglichkeit, längs der Korngrenzen in das Innere des Werkstoffes einzudringen und dabei den Zusammenhang der Körner zu lockern. Die ursprünglich vorhandene Kerbzähigkeit kann daher auch bei langer Einwirkung der Flüssigkeiten, Dämpfe oder Gase nicht oder nur unwesentlich herabgesetzt werden.
Das Fernhalten des Sauerstoffes und der Sauerstoffverbindungen von den Korngrenzen wird z. B. erreicht, wenn man das Flußeisen oder den Stahl in geschmolzenem Zustande so weitgehend mit desoxydierenden Mitteln behandelt, daß es auch im gealterten Zustande nicht spröde wird; vgl. hierzu das Patent 545 166.
Wenn es sich um erstarrtes Flußeisen oder Stahl handelt, bei dem sich die angegebenen Stoffe bereits in den Korngrenzen abgelagert haben, so kann man durch eine Erwärmung auf eine Temperatur von etwa 65o bis 79o° C und nachfolgendes Abschrecken oder durch Abschrecken von einer Temperatur oberhalb 65o° C mit nachträglichem Anlassen bis zu 750° C erreichen, daß die Stoffe mit dem Eisen in feste Lösung gehen und im Zustande feinster Verteilung festgehalten werden; im besonderen kann man den Kohlenstoff durch eine Glühung bei etwa 730° C in körnig ausgebildeten Carbid überführen und so im wesentlichen aus i den Korngrenzen entfernen. Wenn sich aber @lie angegebenen Stoffe mit dem Eisen im \Zukande feinster Verteilung bzw. der Kohlenstqq ff im Zustande der körnigen Carbidform befilr-den - die Korngrenzen von ihnen also frei sind -, so besteht für die Flüssigkeiten, Dämpfe und Gase praktisch keine Möglichkeit, diese Stoffe durch ihren Angriff aus dem Gefüge herauszulösen und so die Sprödigkeit herbeizuführen.
Ob die vorstehenden Erklärungen der wissentschaftlichen Forschung im einzelnen standhalten werden, sei dahingestellt. Jedenfalls haben eingehende Versuche erwiesen, daß in der angegebenen Weise behandelte Stahl- und Flußeisenproben, nachdem sie längere Zeit, insbesondere im gealterten und gegebenenfalls noch elastisch verformten Zustande, z.B. dem Angriff von 45°/oiger heißer Sodalauge ausgesetzt waren, noch ihre ursprüngliche Zähigkeit aufwiesen, während andere Proben von im übrigen gleicher Zusammensetzung, die eine den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende Behandlung nicht erfahren hatten, nachdem sie in gleicher Weise dem Angriff der Sodalauge ausgesetzt waren, binnen kurzer Zeit durch Risse zerstört wurden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Herstellung von Gegenständen aus Flußeisen oder Stahl, die Widerstandsfähigkeit gegen Angriffe schwach reaktionsfähiger Flüssigkeiten (z. B. heißer Natronlauge, alkalischer Kesselspeisewasser), Dämpfe oder Gase (z. B. Ammoniakgase) erfordern, dadurch gekennzeichnet, daß Flußeisen oder Stahle verwendet werden, die einer gegen Alterung unempfindlich machenden Behandlung mit desoxydierenden Mitteln oder einer gegen Alterung unempfindlich machenden Wärmebehandlung, die,entweder in reinem Abschrecken von 65o bis 79o° C oder in einem Abschrecken von einer Temperatur oberhalb 65o° C mit nachfolgendem Anlassen bis zu 75o° C oder einer Glühung bei etwa 73o° C besteht, unterworfen worden sind.