Das Zonenschmelzen von weichmagnetischen Stählen und sein Einfluß auf den Verlauf der Konzentration und die Ausbildung des Makrogefüges in Stäben bis 60 mm Durchmesser

In der vorliegenden Arbeit werden Zonenschmelzversuche an technischen weich magnetischen Stählen für Rundstäbe mit 35 mm bis 61 mm Durchmesser beschrieben. Zum Schmelzen der 35-mm-Stäbe diente ein Röhrengenerator mit einer Leistung von 15 k W. Für die dickeren Stabquerschnitte wurde eine Mittelfrequenzanlage mit 10 000 Hz und einer Leistung von 80 kW benutzt. Nach unterschiedlichen Erstarrungsgeschwin digkeiten zwischen 2,25 und 68 mmfh wurden die Verteilungskurven der Begleit- und Legierungselemente für Armcoeisen und für vier Siliziumstähle mit 0,8 bis 4% Si er mittelt. Die zonengeschmolzene Stablänge betrug 40 bis 70 cm. Daraus ergaben sich Schmelzgewichte zwischen 3 und 16 kg. Beim Armcoeisen wurde neben dem normalen Seigerungsverhalten der einzelnen Be gleitstoffe eine zusätzliche reinigende Wirkung durch Oxydation der sauerstoffaffinen Elemente beobachtet, wobei der Tiegelwerkstoff eine entscheidende Rolle spielte. Auf diese Weise konnte bereits nach einmaligem Zonenschmelzen mit Erstarrungsgeschwin digkeiten um 10 mmfh ein sehr reines Eisen erzeugt werden mit Gehalten kleiner 30 ppm für Kohlenstoff, Silizium, Mangan, Schwefel, Stickstoff und Sauerstoff sowie zwischen 30 ppm und 80 ppm für Phosphor. In den technischen Siliziumstählen war auf Grund der desoxydierenden Wirkung des Siliziums und des ebenfalls in geringen Mengen zulegierten Aluminiums nur sehr wenig Sauerstoff vorhanden. Zum Unter schied von Armcoeisen erfolgte die Neuverteilung der Elemente daher weitgehend durch Seigerung mit Ausnahme des Stickstoffs, bei dem in starkem Maße eine zusätz liche Abdampfung beobachtet wurde. Bei Geschwindigkeiten unter 11,3 mm/h lassen sich auch bei diesen Stählen die nichtmetallischen Beimengungen auf Gehalte unter 10 bis 30 ppm für das einzelne Element erniedrigen.