Verfahren zum Reinigen und Entgasen von Eisen- und Metallschmelzen
durch Zusatz von Nitriden Um bei chromhaltigem Guß mit verhältnismäßig hohem Chromgehalt
(r5 bis 35 °/o) einen bestimmten Anteil .an Stickstoff im Metall des fertigen Gusses
gelöst zu erhalten, hat man schon vorgeschlagen, während des Schmelzvorganges eine
bestimmte Menge Stickstoff in Form von Chromnitrid oder in Form einer Eisen-Chromnitri,d-L.gierung
oder auch .in Form eines anderen stabilen Nitr.i;des in die Schmelze einzuführen,
wobei durch Regelung der Temperatur der Gehalt des an das Metall gebundenen Stickstoffes
im Gußstüok geregelt wird.Process for cleaning and degassing iron and metal melts
by adding nitrides Um in castings containing chromium with a relatively high chromium content
(r5 to 35%) a certain amount of nitrogen in the metal of the finished casting
To get dissolved, it has already been proposed to use a
certain amount of nitrogen in the form of chromium nitride or in the form of an iron-chromium nitride, d-alloy
or also to introduce into the melt in the form of another stable nitrate,
whereby the content of nitrogen bound to the metal by regulating the temperature
is regulated in the Gußstüok.
Es .ist weiterhin bekannt, daß das Durchblasen inerter Gase durch
Metallschmelzen geeignet ist, gelöste Gase zur Abscheidung zu bringen, nicht metallische
Verunreinigungen. zu koagulieren usw. und auf (diese Weise die dichte porenfreie
Erstarrung von Eisen- und Metallschmelzen zu gewährleisten. Bei der Durchführung
dieses Verfahrens wird das inerte Gas, z. B. Chlor bei Aluminiumlegierungen oder
Stickstoff bei Eisenlegierungen, aus Bomben entnommen und mittels eiserner oder
keramischer Röhren in .die Schmelze eingeleitet. Dieses Verfahren hat den Nachteil,
daß in der kurzen bis zum Vergießen verfügbaren Zeit nur verhältnismäßig geringe
Gasmengen durch die flüssigen Schmelzen geleitet werden können. Ferner ist dieses
Verfahren mit einem Herumspritzen flüssiger Schmelzanteile verbunden, wodurch Verletzungen
der
Bedienungsmannschaft verursacht werden können.It is also known that blowing inert gases through
Metal melts are suitable for separating dissolved gases, not metallic ones
Impurities. to coagulate etc. and on (in this way the dense pore-free
To ensure solidification of iron and metal melts. During execution
this method is the inert gas, e.g. B. Chlorine in aluminum alloys or
Nitrogen in iron alloys, taken from bombs and using iron or
ceramic tubes introduced into the melt. This method has the disadvantage
that in the short time available up to potting only a relatively short time
Amounts of gas can be passed through the liquid melt. Furthermore this is
Procedure associated with splashing liquid enamel, causing injuries
the
Operating crew can be created.
Durch das neue Verfahren werden alle mit -dem Durchblasen von Gasen
durch flüssige Metalle verbundenen Mängel beseitigt, die Schmelzen unter Erhöhung
ihrer Dichte vorzüglich gereinigt und entgast und darüber hinaus noch gewisse Rückwirkungen
auf die Güte der Schmelze ausgeübt, die technisch auswertbar sind.The new process means that everyone is blown through with gases
eliminates defects associated with liquid metals, increasing the melting point
their density excellently cleaned and degassed and, moreover, certain repercussions
exerted on the quality of the melt, which can be technically evaluated.
Das neue Verfahren besteht erfindungsgemäß darin, daß man in .die
fertige Schmelze vor dem Abguß leicht dissozierbare Meta.llnitride, vorzugsweise
solche .der Eisen-Mangan-Basis, in gewünschten Mengen einführt.According to the invention, the new method consists in that in .die
finished melt before casting, easily dissociable metal nitrides, preferably
those of the iron-manganese base, in the desired quantities.
Da reine Eisennitride von etwa 6oo° aufwärts mit zunehmender Geschwindigkeit
dissoziieren, bei etwa i5oo° Temperatur nimmt .die Dissoziation explosionsartigen
Charakter .an, so empfiehlt es sich, den gewünschten Dissoziationsgrad durch Nitride
von Eisen-Mangan-Legierungen einzustellen derart, daß, je höher der Schmelzpunkt
der zu behandelnden Metalle und Legierungen ist, um so größer auch der Anteil des
Mangans an .den Eisen-Mangan-Nitriden ist. Während z. B. für die Behandlung von
Leichtmetallen reine Eisennitride geeignet sind, empfiehlt sich z. B. für Gußeisen
die Verwendung von Nitrilden, die durch Nitrieren einer Ausgangslegierung von etwa
25 bis 5o '[o Mangan, Rest Eisen, gewonnen wurden. Für Stahl und Stahlguß empfiehlt
sich die Verwendung von Nitriden mit noch höherem Mangangehalt bis herauf zur Verwendung
reiner Mang,annitride.As pure iron nitride from about 600 ° upwards with increasing speed
dissociate, at a temperature of about 150 ° the dissociation increases explosively
In terms of character, it is advisable to use nitrides to achieve the desired degree of dissociation
of iron-manganese alloys adjust so that the higher the melting point
of the metals and alloys to be treated, the greater the proportion of
Manganese is on the iron-manganese nitrides. While z. B. for the treatment of
Pure iron nitrides are suitable for light metals. B. for cast iron
the use of nitriding formed by nitriding a starting alloy of about
25 to 50% manganese, remainder iron, were obtained. Recommended for steel and cast steel
the use of nitrides with an even higher manganese content up to the use
pure manganese, anitride.
Die Herstellung der Nitride kann vorzugsweise derart erfolgen, daß
Dreh- oder besser Frässpäne über die beim Nitrieren von Eisen-Mangan-Legierungen
übliche Zeit hinaus nitriert werden, wodurch dieSpäne sehr stickstoffreich anfallen
und im allgemeinen mehr als 51/o Stickstoff enthalten.The nitrides can preferably be produced in such a way that
Turning or better milling chips over the nitriding of iron-manganese alloys
The usual time can be nitrided, whereby the chips are very rich in nitrogen
and generally contain more than 51% nitrogen.
Beim Behandeln z. B. von Guß.eisen nach dem vorliegenden Verfahren
gelingt es nicht nur, ein dichtes porenfreies Gefüge zu erzielen, sondern auch -,die
Neigung des Eisens zu grauer oder weißer Erstarrung entsprechend zu beeinflussen.
Enthält das Gußeisen auf Grund seines Herstellungsverfahrens erhebliche Mengen von
Wasserstoff, so wird dieser, wie es an sich durch die Stickstoffbehandlung bekannt
ist, auch durch die Einführung leicht dissoziierbarer Nitride in die Schmelze zum
größten Teil zur Abscheidung 'gebracht, wodurch .das Eisen weicher anfällt.When treating z. B. from Guß.eisen according to the present process
it is not only possible to achieve a dense, pore-free structure, but also - that
To influence the tendency of the iron to gray or white solidification accordingly.
If the cast iron contains significant amounts of due to its manufacturing process
Hydrogen, then this, as it is known per se from the nitrogen treatment
is, also through the introduction of easily dissociable nitrides into the melt
for the most part brought to the separation, whereby the iron accumulates softer.
Besonders günstige Rückwirkungen hat das vorliegende Verfahren bei,
solchen Schmelzen, die nach ihrer Erstarrung keine Sekundärkristalfisation mehr
durchmachen. In derartigen Schmelzen, die nur einen einzigen Kristallisationsbereich
haben, -wie Chromguß, Siliciumguß, Magnetguß usw., übt die Behandlung gemäß der
vorliegenden Erfindung einen besonders deutlichen Einfluß hinsichtlich der Kornverfeinerung
sowie der Verbesserung der mechanischen und physikalischen Eigenschaften aus.The present procedure has particularly favorable repercussions for
those melts that no longer have any secondary crystallization after they have solidified
go through. In such melts that only have a single crystallization area
such as chrome casting, silicon casting, magnetic casting, etc., apply the treatment according to
present invention has a particularly significant influence in terms of grain refinement
as well as the improvement of the mechanical and physical properties.