DE890054C - Verfahren zum Reinigen und Entgasen von Eisen- und Metallschmelzen durch Zusatz von Nitriden - Google Patents

Description

• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Reinigen und Entgasen von Eisen- und Metallschmelzen durch Zusatz von Nitriden, dadurch ,gekennzeichnet, d:aß der fertigen Schmelze vor demAbguß leicht @dissoziierbare Nitride der Eisen-Mangan-Basis zugesetzt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Mangangehalt 'der Nitride um so höher gewählt wird, je höher die Schmnelztemperatur der betreffenden Metalle oder Legierungen ist. Angezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. i 99o 59I.