DE877317C - Herstellung von hochwertigen Staehlen - Google Patents

Description

• Herstellung von hochwertigen Stählen Die hochwertigen Stähle «erden bisher nach dem Gießen langsam abgekühlt, wodurch Flockenbildungen vermieden werden. Dieselbe Behandlung erfolgt zu dem gleichen Zweck nach jeder Warmverformung. Es hat sich nun herausgestellt, daß trotz einer so sorgfältig durchgeführten Abkühlung noch Flocken in Werkstücken auftreten können, die insbesondere aus den flockenanfälligen Stählen hergestellt sind.
• Die Flocken haben auf die Eigenschaften der Werkstücke in mehrfacher Hinsicht nachteiligen Einfluß. Sie stellen feinste Risse dar, die nur schwer erkennbar sind und sich fast immer erst bei den fertigbearbeiteten Werkstücken feststellen lassen, so daß der Ausfall besonders unangenehm wird. Des weiteren erfordert die sorgfältige langsame Abkühlung der Werkstücke eine lange Zeit, wodurch ein großer Platz in unmittelbarer Nähe des Warmbetriebes beansprucht wird. Werden die Werkstücke in einem Ofenraum langsam abgekühlt, so ist der große Platzbedarf eine besonders schwerwiegende Belastung.
• Die Erfindung gestattet es, durch ein einfaches Verfahren diese Nachteile zu beseitigen, nämlich dadurch, daß die zur Flockenbildung neigenden Stähle bei ihrer Erschmelzung gemäß dem Verfahren des Patents 764 264 nachbehandelt werden. Danach werden die im Siemens-Martin- oder Elektro-Ofen erschmolzenen und desoxydierten Stähle in einer als kernloser Induktionsofen ausgebildeten Kokille bis zum Ausscheiden der Verunreinigungen und zur Erzielung einer gleichmäßigen Zusammensetzung der Schmelze der Wirkung eines Wechselstromes geringer Leistung und niedriger Frequenz (vorzugsweise 5o Perioden) ausgesetzt. Gleichzeitig wird zur Verhinderung einer Temperaturerhöhung kräftig gekühlt und dann unter Verringerung der Energiezufuhr zur Primärspule die Stähle zur Erstarrung gebracht. Die auf diese Weise nachbehandelten Stähle haben ihre Flockenanfälligkeit verloren, so daß sie sowohl nach dem Gießen, als auch einer Warmverformung nicht mehr sorgfältig abgekühlt zu werden brauchen. Selbst in einem basischen Elektro-Ofen hergestellte Stähle, die bekanntlich besonders flockenanfällig sind, können ohne sorgfältige Maßnahmen nach einer Warmverformung abgekühlt werden, ohne daß eine Gefahr der Flockenbildung besteht. Um die Wirkung des Verfahrens gemäß der Erfindung zu erläutern, wird im folgenden ein Vergleichsversuch gezeigt, in welchem flockenanfällige Stähle nach den bisherigen und nach dem neuen Verfahren hergestellt worden sind.
• Ein nach den heutigen Erkenntnissen besonders stark zu Flocken neigender Stahl mit 0,3 °l, Kohlenstoff und 4,5 °J, Nickel wurde im basischen Elektrö-Ofen, dessen Erzeugnisse an sich schon die größte Flockenempfindlichkeit aufweisen, auf übliche Art erschmolzen. Nach dem Abstich wurde die eine Hälfte der Schmelze in üblicher Weise vergossen, die andere Hälfte erfindungsgemäß induktiv nachbehandelt. DernormalvergosseneBlockwurdenachder Erstarrung gezogen und in einer wärmeisolierenden Grube langsam abgekühlt. Der nach der Erfindung behandelte Block erkaltete in Vorrichtung. Beide Blöcke wurden hierauf 21 /2fach verschmiedet und in der Wärme in je drei Stücke aufgeteilt, deren Länge mindestens dem doppelten Durchmesser entsprach. Je ein Stück wurde hierauf bei 85o° einige Stunden ausgeglüht und dann unter Kies zur langsamen Abkühlung abgelegt. Nach ungefähr drei Wochen war die Temperatur unter zoo° gesunken. Je ein weiteres Stück von jedem Block wurde unmittelbar nach dem Schmieden in Wasser bis zum vollständigen Erkalten abgeschreckt. Hierauf wurden alle Stücke zäh ver= gütet und aus der Mitte eine Querscheibe herausgearbeitet, welche auf Flocken gebrochen wurde. Durch die zähe Vergütung und das Brechen von Scheiben, die aus der Mitte des Schmiedestückes entnommen wurden, traten vorhandene Flocken sehr deutlich hervor. Es zeigte sich

  Warmbehandlung erfindungs-

  nach dem üblich vergossen gemäß

  Schmieden behandelt

  ausgeglüht und keine Flocken keine Flocken

  unter Kies lang-

  sam abgekühlt

  an Luft erkaltet vereinzeltegrößere keine Flocken

  Flocken, vor-

  nehmlich in der

  Mitte

  in Wasser abge- zahlreiche Flok- keine Flocken

  schreckt ken, kaum noch

  gesunder Bruch

  Die Versuche wurden au anderen flockenempfindlichen Stählen mit dem gleichen Ergebnis wiederholt.
• Es sind Verfahren zur Herstellung von Junker- und seigerungsreichem Stahl bekannt. Bei einem dieser Verfahren wird durch Widerstandserhitzung oder durch ein induziertes magnetisches Wechselfeld oder gleichzeitige Anwendung beider Erhitzungsarten die Temperatur in allen Teilen des Blockes auf gleicher, nach und nach abnehmender Höhe gehalten und die Metallmasse gleichzeitig zum Erstarren gebracht. Nach einem anderen bekannten Verfahren läßt man Blöcke aus Stahl oder anderen Metallen in einer Gießvorrichtung erstarren, bei der um einen oder mehrere Kerne des Umformers Primärspulen gelegt sind. Dabei sind die Stromart und die Anwendung einer besonderen Kühlung nicht angegeben. Abgesehen von der unterschiedlichen Einrichtung der Vorrichtungen und der Verfahrensweise ist aber bekanntlich auch die Bildung von Flocken eine von der Bildung von Lunkern und Seigerungen grundverschiedene Erscheinung. Seigerungen sind Anreicherungen von festen Körpern. Sie treten bei der Erstarrung des Stahles im Block nach ganz bestimmten Gesetzen in bestimmten Zonen auf. Sie bilden Stellen im Stahl, bei denen die mechanischen Eigenschaften je nach Ausbildung der Seigerung stark vermindert sind. Demgegenüber handelt es sich bei der Flockenbildung keineswegs um eine Seigerungserscheinung. Flocken sind nach herrschender Anschauung vielmehr Spannungserscheinungen im Stahl, welche ihre Hauptursache im Wasserstoffgehalt des Stahles haben. Man nimmt nämlich an, daß die Entstehung von Flocken im warmverarbeiteten Stahl ausschließlich eine Folge des Entwicklungsdruckes eines sich aus fester Lösung ausscheidenden Gases, nämlich des Wasserstoffs; ist (vgl. ;# Stahl und Eisen« 55, 1935, Heft z2, S. 328).

Claims (1)

1. ' PATENTANSPRUCH: Anwendung des Verfahrens nach Patent 764 264 auf die Herstellung von hochwertigen Stählen, die sonst zu Flockenbildung neigen.