DE972783C

DE972783C - Verfahren und Vorrichtung zur Verhinderung der Verformung an Stahlstuecken waehrend ihrer Behandlung zur Verminderung des Stickstoffgehaltes

Info

Publication number: DE972783C
Application number: DED13156A
Authority: DE
Inventors: Oskar J Stebel
Original assignee: Dortmund Hoerder Huettenunion AG
Current assignee: Dortmund Hoerder Huettenunion AG
Priority date: 1952-09-17
Filing date: 1952-09-17
Publication date: 1959-09-24

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Verhinderung der Verformung an Stahlstücken während ihrer Behandlung zur Verminderung des Stickstoffgehaltes Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verminderung des Stickstoffgehaltes in Stählen, wobei die Stahlstücke bei so hohen Temperaturen, vorzugsweise dicht unterhalb der Erstarrungstemperatur, geglüht werden, daß der Stickstoffgehalt abnimmt. Die besondere Lage dieses Temperaturbereiches führt zu dem Schluß, daß es sich um Temperaturen handelt, bei denen im Stahl Delta-Phase auftritt. Bei diesem Verfahren wird ein aus dem Schmelzfluß gerade erstarrter Stahl nach dem Abkühlen bis kurz unter die Erstarrungstemperatur auf dieser Temperatur gehalten, oder ein bereits abgekühlter Stahl wird von .beliebiger Temperatur auf eine Temperatur über 130o° C, vorzugsweise auf eine Temperatur dicht unterhalb des Schmelzpunktes, wieder erhitzt. Der Entstickungstemperaturbereich kann auch während des Glühens in aufsteigender oder absteigender Linie langsam durchlaufen werden. Weiterhin hat sich als zweckmäßig erwiesen, den Stahl unter Ausschluß wesentlicher Sauerstoffmengen zu glühen.
Ein solches Verfahren läßt ,sich aber in der Praxis bei den Stahlgegenständen größeren Eigengewichtes, z. B. bei Blöcken oder bereits verformten Stahlwerkstücken, nur anwenden, wenn diese Stahlstücke beim Warmhalten oder Erhitzen auf die genannten hohen Temperaturen vor einer wesentlichen Verformung bewahrt werden können. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, Stahlstücke, die sich unter ihrem Eigengewicht bei den angewendeten hohen Temperaturen verformen würden, durch Einbetten in eine körnige, feuerfeste Füllmasse, die nach außen abgestützt ist, zu unterstützen. Diese Einbettung kann in verschiedener Weise vorgenommen werden.
Vorzugsweise wird der Stahlblock zum Kern eines induktiv heizbaren, feuerfest ausgekleideten Gefäßes gemacht. Dabei kann im einzelnen so vorgegangen werden, daß ein Stahlblock, der nach dem Gießen eine den ferrostatischen Druck des Blockinnern tragende feste Randzone erhalten hat, in das Gefäß eingesetzt, dort mit feuerfester Masse, z. B. Sand, umgeben wird und auf die geforderten hohen Temperaturen aufgeheizt wird. Es kann auch so vorgegangen werden, daß beim Abziehen der Kokille von dem gegossenen und nur bis dicht unter den Stahlschmelzpunkt abgekühlten Block, der in entsprechender Entfernung von einem Mantel umgeben ist, der Zwischenraum, der allmählich frei wird, mit feuerfestem Füllstoff in dem Maße gefüllt wird, wie das Abziehen der Kokille fortschreitet. Hierbei ist es möglich, den Block schon während des Abziehens der Kokille fortlaufend zu unterstützen.
Schließlich ist auch möglich, den Block unmittelbar in ein Gefäß zu gießen, welches außer dem bereits genannten Mantel und der Füllschicht aus keramischer Masse, z. B. Sand, als innere Begrenzung ein dünnwandiges Rohr trägt, dessen lichte Weite dem Querschnitt des zu gießenden Blockes entspricht. Dabei kann, falls der Block während der Abkühlung erhitzt werden soll, die Heizspule entweder in dem Mantel der Vorrichtung oder innerhalb der Füllschicht liegen. Eine solche Heizspule wird, wie bei Induktions-Schmelzöfen bekannt, zweckmäßig als innengekühlte Spule ausgebildet.
Nach beendeter Behandlung kann eine schnellere Abkühlung, die mindestens so weit erfolgen soll, daß der Block ohne Gefahr transportiert werden kann, herbeigeführt werden. Dieses Kühlen erfolgt durch Einblasen eines beliebigen gas- oder dampfförmigen Mittels, das vorzugsweise sauerstoffarm oder sauerstofffrei sein soll, in die Füllschicht oder durch Abstellung der Stromzufuhr zu der Induktionsspule und verstärkte Kühlung dieser Spule. Das Kühlmittel kann je nach der erforderlichen Kühlwirkung bei beliebiger Temperatur oder unter Druck angewendet werden.
Bei Anwendung dieses Verfahrens wird sicher verhindert, daß Stahlgegenstände mit größerem Eigengewicht eine unerwünschte Verformung erfahren, und damit das Verfahren betriebssicher durchführbar.
Zum Bereich der Erfindung gehören auch die zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung dienenden Einrichtungen. Diese sind im wesentlichen gekennzeichnet durch einen Mantel, der zwischen dem zu behandelnden Stahlstück und seiner Innenfläche einen mit körniger, feuerfester Masse auszufüllenden Hohlraum besitzt. Außerdem kann diese Einrichtung entweder in dem Mantel oder in dem feuerfesten Füllstoff eine Induktionsspule besitzen.
Die Zeichnung zeigt ein Beispiel für die Erfindung.
Der keramische Mantel i weist die eingebaute Induktionsspule 2 auf und ist auf Säulen 3 abgestützt, die vor und nach dem Behandlungsverfahren das Ausfahren des Hubtisches q. nach unten erlauben. Der Hubtisch q. kann beispielsweise auf einen Wagen gesetzt sein, der eine Querfahrt machen kann. Die Bohrung 5 im Hubtisch dient der Zuführung des Kühlmittels, jedoch kann diese Zuführung auch an jeder Stelle des Mantels i oder auf andere beliebige Weise vorgesehen werden. Die Bodenfüllmasse 7 und die Seitenfüllmasse 8 umgeben den Block 6 und können durch den Stempel 9 verdichtet werden. Beim Ausfahren des Hubtisches nach unten fällt die Füllmasse mit heraus und kann wieder benutzt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Verhinderung der Verformung von Stahlstücken während ihrer Behandlung zur Verminderung des Stickstoffgehaltes, wobei die Stücke in festem Zustand bei so hohen Temperaturen, vorzugsweise dicht unterhalb derErstarrungstemperatur,geglüht werden, daß der Stickstoffgehalt abnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlstücke, z. B. Blöcke, die sich unter ihrem Eigengewicht bei den angewendeten hohen Temperaturen verformen würden, durch Einbetten in eine körnige, feuerfeste Füllmasse, die nach außen abgestützt ist, unterstützt werden.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, gekennzeichnet durch ein eine Induktions-Heizspule tragendes, feuerfest ausgekleidetes Gefäß, dessen Kern das zu behandelnde Werkstück bildet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Hilfsmittel, um nach beendeter Warmbehandlung ein gasförmiges, zweckmäßig sauerstoffarmes oder sauerstofffreies Kühlmittel durch die Füllmasse zu leiten. q..
Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Mantel, der zwischen seiner Innenseite und dem zu behandelnden Stahlstück einen mit körniger, feuerfester Masse auszufüllenden bzw._ ausgefüllten Hohlraum bildet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4., gekennzeichnet durch einen mindestens innen aus keramischem Stoff mit eingebauter Induktionsspule bestehenden Mantel.
6. Vorrichtung nach Anspruch q., gekennzeichnet durch eine innere dünne rohrförmige Begrenzung und eine zwischen ihr und dem Mantel eingefüllte körnige keramische Füllschicht, wobei die innere rohrförmige Begrenzung den Abmessungen des zu gießenden Blockes entspricht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine innerhalb der keramischen Füllschicht angeordnete, vorzugsweise gekühlte Induktionsspule.