DE938486C

DE938486C - Herstellung einer stickstoffhaltigen Legierung und deren Verwendung

Info

Publication number: DE938486C
Application number: DEG1898D
Authority: DE
Inventors: Ernst Mueller; Helmut Dr-Ing Winterhager
Original assignee: ELEKTROMETALLURGIE GmbH
Current assignee: ELEKTROMETALLURGIE GmbH
Priority date: 1941-10-08
Filing date: 1941-10-08
Publication date: 1956-02-02

Description

Herstellung einer . stickstoffhaltigen Legierung und deren Verwendung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer stickstoffhaltigen Legierung, die als Einsatzstoff bei der Stahlherstellung benutzt werden soll. Bekanntlich ist gerade in letzter Zeit häufig der Vorschlag gemacht worden, insbesondere legierten Stählen gewisse Mengen Stickstoff zuzulegieren, da erkannt wurde, daß der Stickstoff die mechanischen und chemischen Eigenschaften der Stähle verbessert. Dies gilt in hervorragendem Maße für Chromstähle, und infolgedessen ist schon frühzeitig die Herstellung eines stickstoffhaltigen Ferrochroms vorgeschlagen worden, das gestattet, dem Stahlbad sowohl die erforderliche Menge Chrom als auch die erforderliche 1 enge Stickstoff zuzuführen.
Es wurde nun erkannt, daß es besonders zweckmäßig ist, den Stickstoff nicht wie bisher einem Chromträger, sondern einem Manganträger beizugesellen. Die Vorteile liegen einerseits auf metallurgischem Gebiet, da die Affinität des Stickstoffes zu Mangan größer ist als zu Chrom. Andererseits können mit einem Ferrochrom selbstverständlich chromfreie Stahllegierungen nicht hergestellt werden, so daß durch eine stickstoffhaltige Manganeinsatzlegierung eine technische Lücke geschlossen wird.
Es hat sich gezeigt, daß der stickstoffhaltige Manganträger nach der Erfindung verhältnismäßig leicht herzustellen ist, wenn der Ausgangswerkstoff zerkleinert, vorzugsweise gepulvert und unter Durchleitung bz-,v. Überleitung eines Stickstoffstromes gesintert wird. Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, eine stickstoffhaltige Legierung mit 45 bis 99, vorzugsweise 94 bis 96 °/o Mangan, 0,3 bis io, vorzugsweise o,8 bis 2,5 °/o Stickstoff, bis zu =a, vorzugsweise 0,05 bis 0,9,5 % Kohlenstoff, Rest Eisen mit den üblichen Verunreinigungen und gegebenenfalls einem Gehalt an Chrom, vorzugsweise etwa 25 0/Q, in der Weise herzustellen, daß Manganmetall, ein Ferromangan üblicher Zusammensetzung oder eine Mangan-Chrom-Legierung in zerkleinerter Form unter Durchleitung und/oder Überleitung eines Stickstoff-oder Ammoniakstromes gesintert und das Sintererzeugnis geschmolzenem Ferromangan, geschmolzenem Manganmetall oder einer geschmolzenen Mangan-Chrom-Legierung zugesetzt wird.
Als Manganmetall kann jedes übliche im Handel befindliche Manganmetall verwendet werden. Im allgemeinen handelt es sich dabei um alurrrinothermisch hergestelltes Mangan, das einen Reinheitsgrad von 93 bis 99 °/o besitzt. Das im Hochofen erschmolzene Ferromangan, das ebenfalls in allen seinen Sorten dem Verfahren zugrunde gelegt werden kann, enthält je nach der Herstellungsart 6 bis 8 "/Q Kohlenstoff und 45 bis go p/o Mangan. Soll eine chromhaltige Stickstoff-Mangan-Legierung hergestellt werden, so wird von einer zerkleinerten Mangan-Chrom-Legierung ausgegangen, wobei der Stickstoff bei der Nitrierung ebenfalls an das Mangan angelagert wird. Die Temperaturen sind bei der Herstellung so zu wählen, daß sie nicht wesentlich über denjenigen liegen, die für das Sintern erforderlich sind. Als besonders zweckmäßig haben sich Temperaturen von 60o bis goo° erwiesen. Als Nitriermittel kommt technisch reines Stickstoffgas in Frage oder Ammoniakgas.
Durch diese Maßnahmen wird ein Manganträger erzeugt, der bis zu =o % Stickstoff enthält, wobei der jeweilige Mangangehalt sich danach richtet, ob als Ausgangsstoff Manganmetall Ferromangan oder eine chromhaltige Manganlegierung verwendet wurde. Das Erzeugnis enthält außerdem gewisse Verunreinigungen an Silizium, Phosphor und- Schwefel beim Ausgang von Ferromangan.und an Aluminium neben geringen Mengen obiger Verunreinigungen bei Zugrundelegung von aluminothermisch hergestelltem Manganmetall.
Dieses Erzeugnis mit bis zu =o °/o Stickstoff kann unmittelbar als Einsatzstoff bei der Stahlherstellung benutzt werden. Bemerkenswerterweise bleibt der Stickstoffgehalt in dem Erzeugnis enthalten und geht, wenn die Legierung einem Stahlbad zugesetzt wird, in dieses über. Sie eignet sich somit in hervorragendem Maße als Einsatzwerkstoff in der Stahlherstellung.
Die Verfahrensschritte gestatten eine beliebige Einstellung des Stickstoffgehaltes in den Grenzen zwischen o,3 und =o °/o unter Berücksichtigung des jeweiligen Verwendungszweckes. Im allgemeinen wird ein Gehalt an Stickstoff von o,8 bis 2,50/" zweckmäßig sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur . Herstellung einer stickstoffhaltigen Legierung mit 45 bis 99, vorzugsweise 94 bis 96 °/o Mangan, 0,3 bis - =o, vorzugsweise o,8 bis 2,504 Stickstoff, bis zu =o, vorzugsweise 0,05 bis 0,250/, Kohlenstoff, Rest Eisen mit den üblichen Verunreinigungen und gegebenenfalls einem Gehalt an Chrom, vorzugsweise etwa 25 °/o, dadurch gekennzeichnet, daß Manganmetall, ein Ferromangan üblicher Zusammensetzung oder eine Mangan-Chrom-Legierung in. zerkleinerter Form unter Durchleitung und/oder Überleitung eines Stickstoff- öder Ammoniakstromes gesintert und das Sintererzeugnis geschmolzenem Ferromarigan, geschmolzenem Manganmetall oder einer geschmolzenen Mangan-Chrom-Legierung zugesetzt wird.
2. Verwendung der nach Anspruch i hergestellten stickstoffhaltigen Legierung als Einsatzwerkstoff für die Stahlherstellung. Angezogene Druckschriften »The Journal of the Iron and Steel Institute«, 1915, S. 62 bis 67; »Chem. Zentralblatt«, 1939, S.3477, unten, bis S. 3478 Abs. i ; , »Metal Treatment«, 1937, 3, S. 170; »Chem. Abstr.«, 1933, Bd.27, S. 1301; »Anorgan.- u. allgem. Chemie«, Bd. 2io/ii, =933, S. 273; »Annalen der Physik«, =2 (1932), 3, 5. Folge, S. 353 bis 384.