Vpliv modifikatorjev
pri izdelavi jekla
na velikost avstenitnega zrna
UDK: 669.18:620.18:669.046.558 ASM/SLA: Dllr, AD-r
Vasilij Prešern, Vlado Macur
1. del: VPLIV ALUMINIJA IN TITANA
Opisana je analiza vpliva topnega aluminija v jeklu ter kombinacije topnega aluminija in titana na velikost avstenitnega zrna. Podan je verjetni mehanizem zaviranja rasti zrna pri uporabi različnih ajinatorjev.
Ugotovljeno je optimalno območje vsebnosti topnega aluminija za doseganje drobnega zrna, s pomočjo statistične analize velikega števila industrijsko izdelanih talin pa je postavljena linearna odvisnost velikosti zrna od kombinirane vsebnosti aluminija in titana.
1. Uvod
Velikost avstenitnega zrna ima velik vpliv na obnašanje jekla pri kaljenju kakor tudi na nekatere njegove mehanske lastnosti, kot prekaljivost, žilavost, kritično temperaturno območje krhkosti itd. Pri cementacijskih jeklih je važno, da je globina prekalilne cone majhna, tako da se jeklo prekali samo na površini in ostane jedro žilavo; prekalilna cona pa bo tem manjša, čim drob-nejše bo zrno. Tudi žilavost je večja, posebno pri nizkih temperaturah, če je zrno manjše.
Drobnega avstenitnega zrna ne dosežemo samo s termično obdelavo, ampak moramo že med izdelavo jekla ustvariti primerne pogoje in je torej potrebno poznati parametre, s katerimi lahko na to velikost vplivamo. Tvorba karbonitridov in ni-tridov naj bi vplivala na velikost zrna, vendar je praktično težko doseči optimalne pogoje za ustvarjanje teh izločkov, ki zavirajo rast zrn.
Zato smo izdelali raziskovalno nalogo1, v kateri smo ugotavljali vplivne parametre pri proizvodnji cementacijskega jekla v električnih obločnih pečeh. Proučevali smo vpliv aluminija, titana, kompleksne zlitine CaBaSi in cer-mish metala.
V prvem delu tega članka bomo poročali o vplivu aluminija in titana. Njun vpliv smo ugotavljali s pomočjo statistične analize podatkov obstoječe tehnologije. Vpliv ostalih elementov pa bomo opisali v drugem delu članka.
Mgr. Vasilij Prešern, dipl. inž., je samostojni raziskovalec na Metalurškem institutu v Ljubljani Vlado Macur, dipl. inž., železarna Ravne
2. Mehanizem zaviranja rasti zrn
2.1 Vpliv aluminija
Mnogi raziskovalci trdijo, da naraščanje zrna pregretega jekla zadržujejo težko topni nekovinski vključki, ki so drobno dispergirani v avste-nitu — predvsem karbidi in nitridi. Take spojine tvorijo elementi Al, Ti, Nb, Zr, V, Se, Ce in drugi.
V jeklarski praksi je aluminij eden najpomembnejših elementov. Ima veliko afiniteto do kisika, majhno specifično težo, uspešno zavira rast avstenitnega zrna in je tudi najcenejši.
O mehanizmu vpliva aluminija na zrnatost jekla obstajajo različne teorije, vendar je največ zagovornikov našla teorija tvorbe aluminijevih nitridov. Različni raziskovalci2-3'4 so podrobno opisali afinicijski vpliv aluminija in mehanizem, kako precipitati A1N zavirajo rast avstenitnih zrn.
Afinacijski vpliv A1N je odvisen od treh parametrov: od volumna količine A1N, od povprečne velikosti izločkov in od površinske energije avste-nita. Zavorni učinek A1N se pri običajnih količinah aluminija in dušika z naraščanjem temperature zmanjšuje, ker raste površinska energija avstenita. To pa linearno zmanjšuje zavorno silo, po drugi strani pa se hkrati povečuje tudi povprečna velikost izločkov. Eno in drugo zmanjšuje zavorno silo za rast zrn po poznanih analitičnih odvisnostih C. Zenerja, ki so jih kasneje v mnogih primerih empirično potrdili.
Količina nastalega A1N se lahko določi s top-nostnim produktom reakcije:
/Al/ + /N/ ^ /A1N/	... (1)
in
6180
lg (/Al/ . /N/) = - —- + 0,725 (lit. 5) ... (2)
Ugotovili so, da obstaja neka optimalna količina topnega aluminija, ki omogoča drobno zrno in o zvonasti obliki vpliva tega aluminija na zrno so poročali že razni avtorji4'6'7. Ti raziskovalci menijo, da pri majhnih vsebnostih topnega aluminija ne nastane dovolj A1N za blokiranje rasti zrn. Pri večjih vsebnostih aluminija pa pride zaradi posebnih pogojev do aglomeracije delcev A1N, kar povzroča rast nekaj velikih delcev, ki so kot inhibitorji neučinkoviti.
Po obstoječem tehnološkem predpisu izdelave cementacijskih jekel v železarni Ravne dodajamo za doseganje drobnejšega zrna od 5 po ASTM tabeli potrebno količino aluminija med prepiho-vanjem z argonom. Ker pa ne poznamo količine aluminija in kisika v jeklu v tem trenutku, je potrebno upoštevati izkoristek aluminija med dez-oksidacijo.
Ugotovili so8, da je za doseganje optimalne vrednosti aluminija važna skrbna kontrola ogljika, silicija in mangana. Preddezoksidacija taline z aluminijem je namreč izvedena po oksidacijski periodi in je zato odgor aluminija odvisen od vsebnosti ogljika po izkuhavanju, količine silicija in mangana med rafinacijo, količine žlindre pred dodatkom aluminija, načina dodatka aluminija in časa rafinacije. Iz prakse je poznano, da se je potrebno izogibati nizkim vsebnostim ogljika in držati silicij nad 0,20 %.
2.2 Vpliv titana
Titan se že dalj časa uporablja kot legirni element za gradbena jekla. Že majhni dodatki občutno povišajo trdnost in žilavost jekla. Utrja-nje jekla nastopi zaradi drobnejšega zrna in izlo-čevalnega utrjanja.
Vemo, da ima titan veliko afiniteto do dušika in da tvori močno stabilne titanove nitride, ki nastajajo že v talini. Sestava teh vključkov je konstantna in se spreminja lahko samo, če se bistveno spreminja razmerje C/N v talini. Titanovi nitridi so v trdnem avstenitu praktično netopni, v talini pa nastajajo zrna, ki so prevelika, da bi lahko zavirala rast avstenitnih zrn. Poročajo9, da je temperatura raztapljanja teh nitridov že pri najmanjših dodatkih titana nad temperaturo plastične predelave (n. pr. pri 0,0100 % N in 0,001 % Ti je ta temperatura cca 1630 K). Zato prihaja v poštev kot afinator le titanov karbid.
Ugotovili so4, da pri vplivu titana ne obstaja neka optimalna vsebnost, temveč da temperatura tvorbe grobih zrn narašča progresivno z večanjem vsebnosti titana. Vzrok je ta, da titan tvori poleg nitridov tudi karbide, kar je v nasprotju z aluminijem, ki je vezan le kot nitrid. V cementacijskih jeklih pa je ogljik vedno v stehiometričnem pri-bitku glede na vsebnost titana in se zato z večanjem deleža titana veča delež topnih titanovih karbidov. Ti imajo velik topnostni produkt in nastajajo z izločanjem iz avstenita v podobnem temperaturnem intervalu kot A1N.
Pri segrevanju jekla v avstenitno območje se začno vključki raztapljati v gama trdni raztopini. To so v glavnem titanovi karbidi in kompleksni Ti (C, N) z veliko ogljika. Nekateri vključki pa ostanejo neraztopljeni tudi pri višjih temperaturah (nad 1550 K) — v glavnem je to titanov nitrid, Ti (C, N) s skromno udeležbo ogljika, karbosulfidi, kot n. pr. Ti4C2S2, (Mn, Ti) S ... Povedati pa je potrebno, da je uporaba titana kot regulatorja veli-
kosti zrna omejena zaradi poslabšanja čistosti jekla — pojavijo se grobi titanovi oksidi in karbo-nitridi, ki so preveliki, da bi lahko vplivali na proces rasti avstenitnega zrna.
2.3 Kombinacija aluminija in titana
Aluminij je iz mnogih ozirov nepogrešljiv element pri izdelavi kvalitetnih jekel v električnih obločnih pečeh. Ker pa je težko vedno zadeti optimalno vsebnost kislinotopnega aluminija v jeklu, so metalurgi iskali možnost, da bi jeklu s premajhno ali preveliko vsebnostjo tega aluminija zagotovili dovolj drobno zrno. Pri tem so najbolj poznane kombinacije aluminija s titanom, z vanadijem in z niobijem.
Dokazali so10, da že majhni dodatki titana v kombinaciji z aluminijem zvišajo temperaturo rasti avstenitnega zrna (slika 1). O mehanizmu zaviranja rasti take kombinacije lahko rečemo naslednje:
—	pri premajhni vsebnosti kislinotopnega aluminija, oziroma A1N nastopajo kot afinatorji titanovi karbidi (eventuelno tudi titanovi karboni-tridi);
—	pri jeklih z višjo vsebnostjo aluminija pa titan s tvorbo nitridov prepreči tvorbo velikih izločkov A1N, ki lahko negativno vplivajo na velikost zrna, o čemer smo že govorili.
Z analizo izdelave številnih talin pa bomo v nadaljevanju poskušali ugotoviti optimalne pogoje za doseganje finega zrna.
1000
o, o
o č? •8 -8
II 900
£ S
BSO
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 0,14 0,16 0,18 Al lopni t%l
Slika 1
Vpliv aluminija na temperaturo naraščanja zrn pri jeklu z različnimi dodatki titana
Fig. 1
Influence of aluminium on the temperature of grain growth in steel vvith various additions of titaiiium
3. Industrijski poskusi
3.1 Analiza uporabe aluminija
V železarni Ravne so že pred nekaj leti opustili dolgotrajno difuzijsko dezoksidacijo z belo žlindro in se odločili za učinkovito obarjalno preddezoksi-dacijo z aluminijem in SiMn ter dokončno dezoksidacijo s CaSi11.
Pri izdelavi industrijskih poskusov smo zasledovali velikost avstenitnega zrna, vzporedno pa

ugotavljali tudi vpliv spremembe vplivnih dejavnikov na vrsto, količino in razporeditev nekovinskih vključkov, trakavost, prekaljivost...
Pri pregledu 112 talin kvalitete Č 4320 smo ugotovili, da 22 % talin ni doseglo ocene zrnatosti 5. Povprečna velikost zrna je bila 5,37, vendar so bile posamezne vrednosti močno raztresene okoli povprečja (slika 2).
pri maksimalni doseženi velikosti zrn. Zrna so torej tem manj neenakomerna, čim drobnejša so. Rešitev problema zrnatosti pomeni zato hkrati tudi rešitev neenakomernosti zrna.
Nekateri raziskovalci10 trdijo, da prispevajo k zaviranju rasti zrn tudi sulfidni vključki. Zato smo izdelali regresijsko analizo skupnega vpliva aluminija, silicija in žvepla na velikost zrna. Dobili smo odvisnost o ugodnem vplivu žvepla na zrna-tost (slika 5). Ne smemo pa pozabiti, da pozitiven vpliv žvepla na velikost zrna in obdelovalnost jekla ne more nadoknaditi slabših mehanskih lastnosti ter plastičnosti pri predelavi in zato vpliva žvepla nismo detajlneje raziskali. Vpliv silicija pa je povezan z večjim ali manjšim odgorom aluminija.
Da pa bi popolnoma izločili ostale vplive in zasledovali samo vpliv aluminija na velikost zrna, smo izdelali dve talini, tako da smo pred litjem vsake od treh plošč potopili v talino aluminij.
Velikost zrna po Mc Quaid Ehnu
Slika 2
Kumulativna porazdelitev velikosti avstenitnega zrna cementacijskega jekla Č. 4320
Fig. 2
Cumulative distribution of austenite grain size of C. 4320 carburising steel
Še večje trošenje pregledanih talin ima vsebnost kislinotopnega aluminija v talinah (slika 3). Srednja vrednost 0,020 % Alk pa ustreza maksimalno doseženemu povprečju velikosti avstenitnega zrna, kar prikazuje slika 4. O mehanizmu vpliva vsebnosti aluminija na tako obliko krivulje smo v uvodu že pisali. Ugotovljena povprečna vsebnost Alk potrjuje, da je dodatek aluminija tehnološko pravilno predpisan. Očitno pa je tudi, da ne obvladamo tako velikega trošenja vrednosti. Diagram na sliki 4 je v praksi zelo pomemben. Povemo naj še, da se moramo prevelikih količin aluminija bolj bati kot premajhnih. Z večanjem Alk se namreč večajo možnosti nastanka raztrganin pri plastični predelavi. Črtkana črta na sliki 4 kaže vpliv kislinotopnega aluminija na izmeček zaradi raztrganin. Poudarimo pa naj, da so naši raziskovalci12 že poročali o načinu zmanjšanja raztrganin pri jeklih s preveliko vsebnostjo aluminija. Gre za princip zadostnega ohlajanja ingotov pred ponovnim segrevanjem za plastično predelavo, kar vpliva na velikost in gostoto neraztopljenih izločkov A1N.
Krivulja na sliki 4 predstavlja povprečne vrednosti velikosti zrn. Vertikalne črtkane črte, ki sekajo krivuljo, pomenijo razliko med povprečjem maksimalnih in minimalnih velikosti zrn. Najbolj enakomerna so zrna v optimalnem območju drobnozrnatosti in razlike so najmanjše
AlkCA) Slika 3
Kumulativna porazdelitev kislinotopnega aluminija
Fig. 3
Cumulative distribution of aluminium soluble in acid
0,010 0,020 0,030 O.OiO 0,050 0,060 Alk CA)
Slika 4
Vpliv vsebnosti kislinotopnega aluminija na velikost avstenitnega zrna
Fig. 4
Influence of content of aluminium soluble in acid on the size of austenite grain
Tabela 2: Sestava jekel EC100, 18CrMnTi5 in 18HGT
29775	29776
l.pl. 2. pl. 3. pl. l.pl. 2. pl. 3. pl.
Dodano Al
(kg)	4 6 4 0 12 4
Alk(%) 0,009 0,012 0,026 0,002 0,014 0,032 Velikost
zrna	0—4 4—6 5—6 1—5 3—6 5—6
Končna
temp.
valjanja 1080 1090 1100 1150 1130 1120
3.2 Analiza kombinirane uporabe aluminija in titana
Za ugotavljanje vplivov različnih vsebnosti titana v kombinaciji z aluminijem na velikost avstenitnega zrna smo izbrali vrsti jekla 18CrMnTi5 in 18HGT. Po kemijski analizi sta jekli podobni Č 4321 (EC-100) (tabela 2). Skupno smo pregledali 138 talin z dodatki titana in aluminija. Aluminij je bil dodan za preddezoksidacijo in med prepiho-vanjem taline z argonom v ponvi, titan pa smo dodajali v ponev med izpustom jekla.
Na sliki 6 smo prikazali primerjavo statistične analize velikosti zrn med jekli z aluminijem in s kombinacijo aluminija in titana.
Jeklo
Si Cr Mn
% % %
Ti
%
EC 100 0,20 0,25 1,15 1,25 — 0,035 0,035 18CrMnTi5 0,20 0,25 1,15 0,95 0,080 0,035 0,035 18HGT 0,20 0,25 1,15 0,95 0,060 0,035 0,035
0,02 OPi 0,06
Altopni (V.)
Slika 5
Vpliv vsebnosti kislinotopnega aluminija, silicija in žvepla na velikost avstenitnega zrna
Fig. 5
Influence of content of aluminium soluble in acid, of sili-con, and sulphur on the size of austenite grain
Prva plošča je imela dva ingota, druga osem in tretja šest ingotov. Pred valjanjem in po njem smo merili temperaturo jekla. Ogrevanje smo zasledovali po pečeh in po celicah. Izvaljane gredice se po temperaturi niso bistveno raziskovale. Iz tabele 1 je razvidno, da ima aluminij dejansko odločilno vlogo. Ingoti prve plošče, ki so bili odliti z malo (talina 29775) ali brez aluminija (talina 29776), imajo zelo grobo zrno. Velikost zrna izva-ljanih ingotov druge plošče je veliko boljša, popolnoma pa ustrezajo predpisom (finejše zrno od 5 po ASTM) ingoti iz tretje plošče.
Tabela 1: Vpliv različnih dodatkov aluminija na velikost zrna
0,03 0,04 Alk (%)
Slika 6
Vpliv kombinacije vsebnosti aluminija in titana na velikost avstenitnega zrna
Fig. 6
Influence of combined content of aluminium and titanium on the size of austenite grain
Pokazalo se je, da titan izboljša velikost zrna v ožjem intervalu trošenja. Zrno je bolj drobno v spodnjih in višjih razredih velikosti zrn. Ugotovitev je pomembna zato, ker titan z aluminijem omogoča doseči drobno zrno tudi tam, kjer odpove učinek nizkih ali previsokih vsebnosti aluminija. Ponovno pa moramo poudariti, da je uporaba titana kot regulatorja velikosti avstenitnega zrna močno omejena zaradi poslabšanja čistoče jekla. Pri tem je neugodna predvsem grupiranost titanovih nekovinskih vključkov v obliki trakov.
O verjetnem mehanizmu vpliva kombinacije aluminija in titana na velikost zrna smo že govorili, vendar je linearno odvisnost velikosti zrna od vsebnosti aluminija v jeklu ob prisotnosti titana vseeno težko pojasniti. Iz slike 6 je namreč mogoče sklepati, da titan popolnoma zakrije ugotovljeni zvonasti učinek aluminija na velikost zrna. Po mnenju F. Vodopivca lahko sklepamo dvoje: ali se v področju koncentracije titana 0,03 do 0,15 % ne spreminja topnostni produkt za tvorbo titanovega karbida in s tem velikost izločkov, ki imajo zavorni učinek (to bi se dalo sklepati po analogiji z obliko odvisnosti med topnim aluminijem in velikostjo zrn), ali pa je učinek titana v prisotnosti aluminija vezan na mehanizem afinacije, kakršen v dosedanji literaturi ni zabeležen. Ker ni bila narejena analiza razdelitve dušika med aluminijem in titanom, je o mehanizmu konkretnega afinacijskega vpliva kombinacije aluminija in titana dejansko težko govoriti. Poudarimo pa naj, da so dobljeni rezultati pomembni, ker so
rezultat dejanskega stanja analize velikega števila talin (138) in da smo podobne linearne vplive te kombinacije ugotovili tudi pri študiju vpliva CaBaS in Cer-mish metala, o čemer bomo poročali v drugem delu članka.
4. Zaključki
Analiza podatkov industrijske izdelave 112 talin cementacijskega jekla je pokazala jasno zvo-nasto odvisnost velikosti primarnega zrna od končne vsebnosti topnega aluminija v jeklu. Predpisano drobno zrnatost povprečne velikosti 5 po ASTM tabeli dosežemo v mejah 0,015 do 0,030 % topnega aluminija. Pod to vsebnostjo in nad njo bo zrno grobo. Hkrati se je pokazalo, da dobimo v optimalnem območju drobnozrnatosti tudi najbolj enakomerne velikosti zrn, oziroma najmanjše razlike med maksimalno in minimalno oceno velikosti zrna.
Ker pa je tehnološko težko izdelati jeklo z optimalno vsebnostjo topnega aluminija, često nastopajo primeri, da je zrno grobo. Zato smo analizirali še vpliv kombinacije aluminija in titana.
Ugotovili smo, da obstaja linearna odvisnost velikosti zrna od vsebnosti topnega aluminija in titana. Taka kombinacija omogoča doseči drobno zrno tam, kjer odpove učinek premajhnih ali prevelikih vsebnosti aluminija. Nismo pa uspeli dati točnega odgovora o mehanizmu zaviranja rasti v takem primeru, čeprav je verjetno, da je tvorba titanovih karbonitridov z veliko ogljika pomagala doseči drobno zrno zunaj optimalnega območja vsebnosti topnega aluminija v jeklu.
Uporaba titana kot regulatorja velikosti avstenitnega zrna pa je omejena zaradi tvorbe grobih titanovih oksidov in nitridov, ki nastajajo pri kri-stalizaciji jekla in močno poslabšajo čistost jekla.
V drugem delu tega članka bomo poročali še o vplivu dodatne dezoksidacije s CaBaSi in vplivu Cer-mish metala. Na osnovi opisanih preiskav in dobljenih rezultatov pa lahko zaključimo, da
bomo dosegli najboljše primarno zrno v primeru uporabe samo aluminija, pri vsebnosti topnega aluminija 0,015 do 0,030 %. Pri kombinaciji aluminija in titana pa bomo dobili drobnejše zrno od 5 z vsebnostjo topnega aluminija nad 0,010 °/o in vsebnostjo titana 0,100 do 0,150 %.
Literatura
1.	Macur V., V. Prešern, A. Rodič, V. Strahovnik, F. Kan-dare: »Vpliv parametrov pri izdelavi jekla na velikost austenitnega zrna«, Poročilo Metalurškega inštituta v Ljubljani, št. 481, Ljubljana, april 1971
2.	Dahl W., H. Henstenberg: »Untersuchungen iiber die Ursachen fiir das Auftreten von Warmbruch on niedrig Legierten allgemeinen Baustahlen«, Archiv fiir das Eisenhiittenwesen (Dusseldorf) 12 (1964), 1123—1131
3.	Vodopivec F., L. Kosec, A. Kveder: »O morfologiji in topologiji nitridnih izločkov in o njihovem zaviralnem vplivu na rast austenitnih zrn v jeklih«, Rudarsko-me-talurški zbornik (Ljubljana) 1 (1969), 13—24
4.	Gladman T., F. B. Pickering: »Grain-coarsenin of auste-nite«, Journal of the Iron and Steel Institute (London) 6 (1967), 653—664
5.	Yamanaka K., Y. Ohmazi: »Effect of Boron on Trans-formation of Law Carbon Law-alloy steels«, Transacti-ons of the Iron and Steel Institute of Japan (Tokyo) 17 (1977), 92—101
6.	Halley J. W.: Transactions of the American Institute of Metallurgy (1946), 224
7.	Chatterjea A. B., B. R. Nijhawan: Metallurgical Treat-ment 24 (1957), 3—6, 54—60
8.	Prešern A., M. Dobovišek, V. Rac: »Legiranje Al k ce-mentacijskemu jeklu za dosego optimalnih koncentracij, ki jih zahteva drobno zrno jekla«, Poročilo Metalurškega inštituta v Ljubljani, št. 112, september 1972
9.	Arh J., F. Vodopivec: »Zveza med preoblikovalnostjo nizkoogljičnih jekel in vsebnostjo aluminija in dušika, 1. del«, Železarski zbornik 4 (1970), 259—264
10.	Biggs B. L.: »Austenite grain-size control of medium-carbon and carburising steels«, Journal of the Iron and Steel Institute (London) 8 (1959), 361—377
11.	Dobovišek M., A. Rodič, V. Macur: »Izboljšanje velikosti austenitnega zrna in čistoče jekla za cementacijo«, Železarski zbornik 4 (1970), 225—245
12.	Vodopivec F., J. Arh, A. Osojnik: »Zveza med preoblikovalnostjo nizkoogljičnih jekel in vsebnostjo aluminija in dušika, 2. del«, Železarski zbornik 4 (1970), 265— —270
ZUSAMMENFASSUNG
Die Auswertung der Ergebnisse von 112 Schmelzen eines Einsatzstahles zeigte eine glockenartige Abhangigkeit der Primarkorngrosse vom saureloslichen Aluminium in der Endanalyse (Bild 4). Das vorgeschriebene Feinkorn der Grosse 5 nach ASTM Richtreihe wird bei einem saureloslichen Aluminiumgehalt in den Grenzen von 0.015 bis 0.030 % erreicht. Unter und ober diesem Aluminiumgehalt wird das Gefiige grobkornig. Es hat sich auch gezeigt, dass im gunstigsten Feinkornbereich auch ein gleichmassiges Korn bzw. die kleinsten Unterschiede zwischen der grossten und der kleinsten Korngrossenwertzahl erreicht werden.
Auch der Einfluss der Kombination von Aluminium und Titan ist analisiert worden. Wir haben eine lineare Abhangigkeit der Korngrosse vom saureloslichen Aluminium- und Titangehalt festgestellt (Bild 6). Solche Kombination ermoglicht ein feines Korn dort zu erreichen, wo der Einfluss der zukleinen oder zugrossen Aluminiumgehalte versagt. Es ist uns nicht gelungen eine exakte Erklarung
iiber den Mechanismus der Kornwachstumverz6gerung in solchem Falle zu geben.
Die Anwendung von Titan fiir die Regelung der Aus-tenitkorngrosse ist wegen der Bildung von groben Titan-oxyden und Titannitriden, welche beim Erstarren von Stahl entstehen und die Reinheit des Stahles stark ver-schlechtern, begrenzt.
Im wei teren wird noch iiber den Einfluss einer zu-satzlichen Desoxydation mit CaBaSi und mit Cer-Misch-metall berichtet. Auf Grund der beschriebenen Untersuchungen und der erhaltenen Ergebnisse kann geschlossen werden, dass die giinstigste primarkorngrosse nur im Falle der Anwendung von Aluminium bei einem Gehalt von saureloslichen Aluminium von 0.015 bis 0.030 % erreicht wird. Bei der kombinierten Anwendung von Aluminium und Titan wird ein feineres Korn als 5 nach der ASTM Richtreihe bei einem saureloslichen Aluminiumgehalt iiber 0.010 %, und Titangehalt von 0.10 bis 0.15 % erreicht.

SUMMARY
The analysis of making 112 melts of carburising steel showed that the relationship between the size of primary grains and the final content of soluble aluminium in steel can be described by a bell-Iike curve (Fig. 4). The prescri-bed fine grains of fthe average size of 5 according to ASTM can be achieved with 0.015 to 0.030 % soluble aluminium. Simultaneously it vvas found that in the optimal region for obtaining fine-grained structure also the best unifor-mity of grains is achieved, i. e. there are the smallest differences between the maximal and minimal class of grains.
Also the influence of combination of aluminium and titanium vvas analyzed and a linear relationship betvveen the grain size and the content of soluble aluminium and titanium was found (Fig. 6). Such a combination enables to obtain fine grains also then when the effect of too small or too big amounts of aluminium does not help.
But the exact mechanism of hindrance of the grain grovvth was not determined in this čase.
The use of titanium to regulate the size of austenite grains is limited due to the formation of course titanium oxides and nitrides during the solidification of steel and thus the purity of steel is reduced.
Later also influence of additional deoxidation by Ca Ba Si and the influence of adding cerium mischmetal vvill be discussed. But the described investigations and the obtained results lead to the conclusion that the best primat grain will be obtained by the use of aluminium itself when its content is 0.015 to 0.030 %.
With combination of aluminium and titanium finer grain than 5 according to ASTM was obtained when steel contained over 0.010 °/o soluble aluminium and 0.100 to 0.150% titanium.
3AKAIOTEHHE
HccAeAOBamie ji3r0t0baehh» 112-th nAaBOK CTaAH aah ueMema-Uhh noKa3aAa BorHyTyio 3aBiicnMocTb BeAimHHM npuMapHoro 3epHa KoHe<moro coAep>KaHHH nAaBKoro aAioMHHHa b CTaAH (phc. 4). IIpeAnHcaHHyio MeAK03epHHT0CTb cpeAHefl BeAmmHti 5 no ACTM mo5Kho noAyynTb, ecAH coAepacaHHe nAaBKoro siaiomhhhh HaxoAHTbca B npeAeAax Me>KAy 0.015 H 0,030 %. CBbirne h HHJKe 3Toro coAep->KaHHH aAioMHHHa o5pa3yeTC8 KpynH03eHHCTasi CTpyKTypa. Ilapa-AAeAiHO C 3THM OKa3aAOCb, HTO B OnTHMaAbHOH oSAaCTH MeAK03ep-hhtocth BeAHHHHa 3epeH 6oAee Bcero paBHOMepHa, t. e. pa3HEina Me«Ay MaKCHMaAbHOlt H MHHHMaAtHOH BeAIMHHH 3epHa — MHHH-MaAbiiaa. PacMOTpeHHO raioKe BAHHHiie KOMSuHaitHH aAiOMHHHH n thtaha h yciaH0BAeH0, ito cymecTByer AHHefiHaH 3abnchmoctb MejKAy BeAiraHHoii 3epHa h coAep>KaHHeM nAaBKoro aAioMHHHH h THTaHa (pHc. 6). TaKaa KOM0HHamiH AaeT B03MoatHoCTb noAy™Tb MeAKiie 3epHa TaioKe b CA\;q:iHx, KorAa He6oAuume n naooopoT
3HaMHTeAbHbie coAepacaHHH aAJOMHHHH He oKa3biBaioT TpeSoBaeMbie pe3yAbTaTbi. Ho pa3peuiHTb Bonpoc npHMHHbi TopMOJKeHHH yEC\nqe-hhh 3epeH noKa He yAaAocb. IIpHMeHeHHe THTaHa KaK peryAHTopa BeAHMHHbi aycTeHHTHbix 3epeH orpaHHMeHo bcaoactbhh o6pa30BaHH» KpynHbIX OKCHAOB H HHTpHAOB, KOTOpbie o6pa3yK>TCH npn KpHCTa-AAH3aHHir CTaAH h cymecTBeHHo yxyAmaioT ee hhctotv.
B npoaoajkehhh stoh paSoTbi 6yaet paccMOTpeHo eiite o baiih-hhh AoSaBOHHOTO paCKHCAeHHH c Ca Ba Si h o BAH9HHH Ce- mhih-MeraAAa. Ha ocHOBaHnn onHcaHHbix HCCAeAOBaHHii h o noAyMeHHbix pe3yAbTaTOB mojkho 3aKAioHUTb, «rro caMoe Aymnee npitMapnoe 3epHO npH npHMeHeHHH toabko aAIOMHHHfl m05kho noay>IHTb npH COAep-acaHHH 0,015—0,030 % nAaBKoro Al. npH KOMSuHaiiHH Al H Ti 3epno BeAHWHHH 5-th no ACTM mo>kho noAy<ffltb npH coAepjKaHini nAaBKoro Al CBbirne 0,010 % H coAepjKaHHH Ti Me>KAY 0,100—0,150 %.
n. Beprep/HeAbe