Nach dem Frischen des Stahles hat dieser im Vergleich zum fertigen Stahl, je nach Qualitätsstufe, noch Inhaltsstoffe und Eigenschaften, die eine metallurgische Nachbehandlung erfordern. Sie wurde früher im Schmelzaggregat durchgeführt (Feinung). Dabei störten die Schlacke (Fe- und P- reich) und die Ofenatmosphäre mit Luftzutritt. Sie verursachten Nebenreaktionen, wodurch:
- Schadstoffe aus der Schlacke wieder in die Schmelze zurückwandern
- wertvolle Legierungselemente in die Schlacke oxidieren, statt den Stahl zu legieren
- Gasgehalte nicht reduziert werden(vor allem Wasserstoff)
Beim Erstarren sind diese Gase oft nicht mehr gelöst bzw. verspröden den Stahl nach einer gewissen Zeit
dieser Stahl ist dadurch alterungsempfindlich
Seit etwa 1957 begann die Nachbehandlung des – schlackenfrei abgestochenen – Stahles
In der Pfanne mit Unterdruck als Teilmengenentgasung oder Pfannenstandentgasung mit vakuumdichten Geräten. Daraus ist heute eine komplexe chemisch-physikalische Behandlung mit speziellen Anlagen, Verfahrensabläufen und -bezeichnungen geworden.
Diese Verfahren arbeiten meist mit Schutzgas (Argon) oder im Vakuum. Dazu haben die Pfannen dichtschließende Hauben, oder die Pfanne steht in einen geschlossenen Pfannenstand. Die Legierungselemente werden durch Vakuumschleusen eingeführt, Spülgase durch poröse Bodensteine eingeblasen. Reaktionsfreudige Metalle werden mit Tauchlanzen tiefeingeblasen oder als Draht eingespult.
Die Anlagen sind nach dem Baukastenprinzip mehrfach verwendbar und erweiterungsfähig für weitere Behandlungen. Durch Meßgeräte (EMK-Sonde), die mit einer speziellen Hilfslanze in das Bad eintauchen, kann der Sauerstoffgehalt der Schmelze kontrolliert werden. Dadurch wurde eine genauere Berechnung der Zugaben möglich. Somit sind die Analysen und Abstichtemperaturen besser einstellbar.
Durch Nachbehandlung wird die Stahlqualität verbessert, indem unerwünschte Begleitstoffe entfernt werden.
Der Einsatz dieses Arbeitsschrittes verfolgt neben der Homogenisierung der Schmelze sowie der Einhaltung enger Temperaturgrenzen bzw. exakter Temperaturen in erster Linie das Ziel, niedrigste Gehalte der Elemente Kohlenstoff, Stickstoff, Wasserstoff, Phosphor sowie einiger Spurenelemente im Stahl einzustellen.
Sekundärmetallurgie – Übersicht
Vakuumbehandlung
VODC-Verfahren
Pfannenofen
Umschmelzverfahren
Dabei werden bereits erkaltete Blöcke als Abschmelzelektrode benutzt und elektrisch ein Schmelzbad erzeugt, so dass jeweils nur ein geringes Volumen flüssig ist und nicht mit einer Tiegelwand reagieren kann. Der Umschmelzblock baut sich so von unten nach oben auf.
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