YU ISSN 0372-8633 ŽELEZARSKI \ ZBORNI K VSEBINA Stran Holzgruber Wolfgang — INTECO G. M. B. H. Bruck/Mur, Avstrija POSEBNI POSTOPKI V PROIZVODNJI KAKOVOSTNIH IN PLEMENITIH JEKEL Kovač Janez — Železarna Ravne NEKAJ ZNAČILNOSTI IN PROBLEMOV V PROIZVODNJI NERJAVNIH JEKEL Vod o pivec Franc, M. Jakupovič— Metalurški inštitut Ljubljana ZNAČILNOSTI KVANTITATIVNE METALO-GRAFSKE ANALIZE S SPREGO RASTER ELEKTRONSKEGA MIKROSKOPA IN NAPRAVE ZA AVTOMATIČNO ANALIZO SLIKE Prosenc Viktor, F. Seliš kar — VTO, Fakulteta za strojništvo Ljubljana PROBLEM VARIVOSTI DEBELOSTENSKIH VARJENCEV IZ KONSTRUKCIJSKIH JEKEL LETO 13 ST.2-1979 ŽEZB BQ 13 (2) 45-84 (1979) IZDAJAJO ŽELEZARNE JESENICE. RAVNE, STORE IN METALURŠKI INŠTITUT ŽELEZARSKI ZBORNIK IZDAJAJO ŽELEZARNE JESENICE, RAVNE, STORE IN METALURŠKI INSTITUT LETO 13 LJUBLJANA JUNIJ 1979 Vsebina Stran Wolfgamg Holzgruber Posebni postopki v proizvodnji kakovostnih in plemenitih jekel 45 UDK: 669.185:669.187.2 ASM/SLA: D5, D8, D9 Janez Kovač Nekaj značilnosti in problemov v proizvodnji ne-rjavnih jekel 63 UDK: 621.775-977:669.15494 ASM/SLA: Q 23q, F2, SS, M26 Franc Vodopivec, M. Jakupovič Značilnosti kvantitativne metalografske analize s sprego raster elektronskega mikroskopa in naprave za avtomatično analizo slike 69 UDK: 620.187 ASM/SLA: Tish Viktor Prosenc, F. Seliškar Problem varivosti debelo-stenskih varjencev iz konstrukcijskih jekel 77. UDK: 621.791.004: : 621.791.002 ASM/SLA:: K, K9s, 9-72 Irihalt WoIfgaing Holzgruber Seite Wandlungen in der Verfa-hrenstechnik bei der Her. stellung von Qualitats und Edelstahlen - 45 UDK: 669.185:669.187.2 ASM/SLA: D5, D8, D9 Jainez Kovač Einige Besonderheiten bei der Erzeugung der nicht-rostenden Stahle 63 UDK: 621.775-977:669.15494 ASM/SLA: Q 23q, F2, SS, M26 Franc Vodopivec, M. Jakupovič Eigenheiten der Quantita. tiven metallographischen Analyse am Rasterelektro-nenmikroskop und der Einrichtung fiir die auto-matische Bildanalyse 59 UDK: 620.187 ASM/SLA: Tsh Viktor Prosenc, F. Seliškar Probleme der Schweiss-barkeit der dickwandigen Konstruktionsteile aus Baustahl 77 UDK: 621.791.004: ' :621.791.002 ASM/SLA:: K, K9s, 9-72 Contents WoIfgang Holzgruber Page Development of manufac-turing processes for qua-lity and high-grade steel 45 UDK: 669.185:669.187.2 ASM/SLA: D5, D8, D9 Jainez Kovač Some characteristlcs and problems in manufactu-ring stainless steel 63 UDK: 621.775-977:669.15494 ASM/SLA: Q 23q, F2, SS, M26 Franc Vodopivec, M. Jakupovič 'Characteristics of quanti-tative metallographic ana-lysis with the combinati-on of electron microscope and automatic smage ana-lyzer 69 UDK: 620.187 ASM/SLA: Tish Viktor Prosenc, F. Seliškar Problematics of Weldabi-lity of thich-walled pieces of structural steel 77 UDK: 621.791.004: :621.791.002 ASM/SLA:: K, K9s, 9-72 CoAepncaHHe VVolfgang Holzgruber Pa3BHTHe cnoco6oB B npOH3-BOACTBe KanecTBeHHbK H cne-KHaALHBK CTaAeti 45 UDK: 669.185:669.187.2 ASM/SLA: D5, D8, D9 Janez Kovač HecKOALKo xapaKTepHfcix CBoft-CTB H npofiAeMOB npH npOH3-BOACTBe HepJKaBeiomnx CTaAeft 63 UDK: 621.775-977:669.15-194 ASM/SLA: Q23q, F2, SS, M26 Franc Vodopivec, M. Jakupovič C>C06eHHOCTH KOAHraeCTBeHHO-ro MeTaAAorpa^nraecKoro aiia-AH33 C paCTpOBBIM MHKpOCKO-iiom aajr abto-MarnqecKoro ana-AH3a 4>a30B0r0 nopTpera gg UDK: 620.187 ASM/SLA: Tsh Viktor Prosenc, F. Seliškar ITpo6AeMa CBapHBae.MOCTH toa-CTOCTeHHLK cBapiiBK coeAHHe-HHli H3 KOHCTp¥KqHOHHbIX CTa- Aeft 77 UDK: 621.791.004:621.791.002 ASM/SLA: K, K9s, 9-72 SLOVENSKE ŽELEZARNE ŽELEZARNA RAVNE n. sol. o. RAVNE NA KOROŠKEM PROIZVAJAMO: — EPŽ JEKLA — JEKLENE ULITKE — ODKOVKE — KOVANO PALIČASTO JEKLO — VALJANE PROFILE — GRELNO ŽICO — VLEČENO, LUŠČENO IN BRUŠENO JEKLO — LISTNATE VZMETI — STROJNE NOŽE — BRZOREZNO ORODJE IN KROŽNE ŽAGE — PILE IN RAŠPE — VALJE ZA HLADNO VALJANJE — PILGER VALJE IN TRNE — STROJE IN ORODJA NA PNEVMATSKI POGON — KOLESNE DVOJICE — SESTAVLJENE DELE IN ELEMENTE STROJEV IN NAPRAV — STROJE ZA MEHANSKO PREOBLIKOVANJE (RAZLIČNE STISKALNICE ZA PREOBLIKOVANJE KOVIN V HLADNEM IN VROČEM STANJU ITD.) S KVALITETO IN SOLIDNO PROIZVODNJO GARANTIRAMO DOBRO SODELOVANJE IN SE PRIPOROČAMO! Proizvaja: debelo, srednjo in tanko pločevino dinamo trakove hladno valjane trakove vlečeno, brušeno in luščeno jeklo vlečeno žico vlečeno žico — patentirano pleteno patentirano žico za prednapeti beton hladno oblikovane profile cestne varnostne ograje jeklene podboje za vrata dodajni material za varjenje: — tehnični plin ARGON žičnike jekleni sekanec Panorama Železarna Jesenice Za avtomacijo in procesno tehnologijo od idejnih zasnov do sistemov na ključ Control systems for material, materials management Analyses laboratories Electric are furnaces Basic oxygen furnaces (BOF) SIP Converter, AOD Converter Energy dispateh and control Pollution monitoring Heat treating optimization Tailor-made softvvare and systems for your specific requirements Kontrolni sistemi za materialno gospodarstvo Analitski laboratorij Elektro obločne peči Bazične kisikove peči LD — konverter in kisikovi žilavilni postopki s pihanjem od spodaj AOD — konverter Kontinuirno litje Sistemi razdelitve in kontrole porabe energije Krmiljenje čistilnih naprav Optimizacija toplotne obdelave Softvvare in sistemi prilagojeni vašim posebnim zahtevam PROCESS CORPORATION P. O. Box 11528 PITTSBURGH, PA 15238 USA For more detailed information please Za podrobnejše informacije se, prosimo, contact the European representative: povežite z zastopstvom za Evropo: I N T E C O — Internationale Technische Beratung Ges. m. b. H. Bahnhofstrasse 9 8600 Bruck/Mur, Austria Telephone: (038 62) 53 1 10 Telex: 36 720 / slovenske Železarne ljubljana ŽELEZARNA JESENICE: proizvaja debelo in srednjo pločevino ter hladnovaljane trakove različnih kvalitet. Vlečeno, luščeno in brušeno jeklo. Valjano in vlečeno žico v različnih kvalitetah in površinskih obdelavah. Hladno oblikovane profile, ograje za avtoceste in vratne podboje, žične proizvode: žeblje, bodečo žico, žico, elektrode in praške za varjenje, vrvi in patentirane žice, jeklen pesek, tehnične pline: kisik in argon. ŽELEZARNA RAVNE: proizvaja toplovaljane in kovane profile ter vlečene, brušene in luščene palice, v vseh vrstah kvalitetnih in plemenitih jekel, jeklene odlitke, industrijske nože, brzorezna orodja in krožne žage za obdelavo jekla, kovin in lesa; pile, vzmeti, pnevmatske stroje in orodja, valje za hladno valjanje kovin, univerzalne in kovaške ekscentrične stiskalnice, sestavne dele za vagončke, diske za poljedelske stroje... ŽELEZARNA ŠTORE: proizvaja toplovaljane ter vlečene in brušene palice, v vzmetnih in ostalih kvalitetnih vrstah jekla, specialno surovo železo za livarne, ulitke iz sive in nodulame litine, litoželezne valje, ki jih lahko obdelajo in obrusiijo, kontilite profile____ TOVARNA VERIG LESCE: proizvaja verige za široko potrošnjo, tehnične in siderne verige, opremo za verige, snežne in zaščitne verige za vozila, kovinske in lesne vijake, hangervijake, razcepke, kovice, od-kovke in stiskance____ PLAMEN KROPA: proizvaja matične, nastavne in sponske vijake za splošne namene, matične in nastavne vijake srednje klase, matice in kovice. TOVIL LJUBLJANA: proizvaja vijake za kovine in za pločevino z ravnim in križnim utonom, samorezne vijake, vijake za les in kovice____ ŽIČNA CELJE: proizvaja iz žice razna pletiva, tkanine, mrežaste armature in predfabrikate, gabione, vibracijska sita in mreže za rudarstvo, žične transportne trakove, vzmeti, žične vložke in drugo žično konfekcijo. METALURŠKI INŠTITUT LJUBLJANA: raziskuje na področjih: priprava mineralnih surovin, surovega železa, proizvodnje jekla, barvne metalurgije, livarstva, termične obdelave in plastične predelave jekla in kovin. Vrši kemijske, metalografske in fizikalne analize. 40 t elektropeč Birlec v Železarni Ravne ŽELEZARSKI ZBORNIK IZDAJAJO ŽELEZARNE JESENICE, RAVNE, ŠTORE IN METALURŠKI INŠTITUT LETO 13 LJUBLJANA JUNIJ 1979 Posebni postopki v proizvodnji kakovostnih in plemenitih jekel* Dr. WoIfgang Holzgruber 1. UVOD V uvodu predavanja o razvojnih smereh tehnologije v proizvodnji jekla bi rad najprej spregovoril o glavnih smernicah dosedanjega in prihodnjega razvoja porabe jekla in proizvodnih postopkov, v nadaljevanju pa bi prešel na jasno začrtane smernice v proizvodnji elaktro jekla in s tem tudi v proizvodnji kvalitetnih ter plemenitih jekel. Svetovna potrošnja jekla stagnira pri ca. 750 milijonih ton na leto, kar ustreza povprečni porabi ca. 200 kg letno na prebivalca. V industrijsko razvitih državah porabijo letno 600 do 800 kg jekla na prebivalca, pri čemer pa moramo upoštevati izvoz teh dežel v dežele v razvoju. Načelno lahko računamo srednjeročno s povečanjem svetovne porabe jekla, predvsem zaradi naraščanja števila prebivalcev in povečane letne porabe jekla na prebivalca v danes še malo razvitih industrijskih deželah. V razvitih industrijskih deželah bo proizvodnja jekla na prebivalca prej stagnirala ali celo nazadovala, obenem pa se bo težišče proizvodnje premaknilo v smeri kvalitetnejših izdelkov. Na sliki 1 je prikazana približna ocena dolgoročnega razvoja proizvodnje jekla. S predpostavko, da bo število prebivalcev v naslednjih 100 letih naraslo na približno 8 milijard in da se bo poraba jekla na prebivalca do takrat * Referat na jeklarskem dnevu XXIV. strokovnega posvetovanja 6. oktobra 1978 v Portorožu. Dr. Wolfgang Holzgruber, dipl. ing. met. je soustanovitelj firme INTECO — Internationale Technische Beratung Ges. m. b. H. A-8600 Bruck/Mur, Bahnhofstr. 9, Avstrija. „Wandlungen in der Verfahrenstechnik bei der Herstellung von Qualitas und Edelstahlen" UDK: 669.185:669.187.2 ASM/SLA: D5, D8, D9 1. EINLEITUNG Als Einleitung zu meinem heutigen Vortrag iiber Trends in der Technologie der Stahlerstellung mochte ich zunachst einmal auf die groBen Linien der bisherigen und zukunftigen Entwicklung des Stahlverbrauches und der angevvendeten Erzeu-gungsverfahren eingehen und von dort in der wei-teren Folge iiberleiten auf die heute sich klar abzeichnenden Trends bei der Elektrostahler-zeugung und damit auch der Erzeugung von Qua-litats- und Edelstahlen. Der Weltstahlverbrauch stagniert heute bei etwa 750 Millionen t/Jahr, was einem durch-schnittlichen Pro-Kopf-Verbrauch von etwa 200 kg per Jahr entspricht. Im Vergleich dazu liegt der Pro-Kopf-Verbrauch der Industrielander zwischen 600 und 800 kg, wobei aber der Export dieser Lander in die Entwicklungslander beriicksichtigt werden muR. Grundsatzlich ist weltweit mittelfristig mit einem weiteren Ansteigen des Stahlverbrauchs zu rechnen, wobei als treibende Krafte des Stahlverbrauchs primar d as Bevolkerungswachstum und der steigende Pro-Kopf-Verbrauch der zur Zeit noch wenig industrialisierten Lander anzusehen ist. Dabei wird in den industrialisierten Landern die Pro-Kopf-Erzeugung eher stagniren oder so-gar zuriickgehen und der Erzeugungsschwerpunkt sich zu qualitativ hoherwertigeren Produkten verlagern. Eine grobe Abschatzung der sich abzeichnenden langfristigen Entwicklung der Stahlproduk-tion ergibt die in Bild 1 gezeigten Zusammen-hange. ustalila pri ca. 400 kg letno, bo letna svetovna proizvodnja jekla dosegla približno 3,2 milijardi ton. Najmanj 50 % te količine jekla bomo v obdobju 10 let ponovno uporabili kot staro železo, s tem pa bo celotna količina kovinskega vložka sestavljena iz 1,6 milijarde ton starega železa in 1,6 milijarde ton pomlajenega vložka v obliki surovega železa ali direktno reduciranih peletov. Danes še ni mogoče oceniti, v kateri smeri se bodo razvijali postopki direktne redukcije in prav tako še ne vemo, če jim bo uspelo izpodriniti zelo učinkovite plavžne postopke. Prav gotovo pa se bo delež direktne redukcije občutno povečal. S tem pa bodo nekje v sredini naslednjega stoletja postopki s kisikom dosegli svoj višek in nato se bo njihov pomen zmanjševal. Unter der Annahme, daB sich die Bevolkerungs-zahl in den nachsten 100 Jahren bei etwa 8 Milliar-den Menschen einpendeln wird und da(3 der Pro-Kopf-Stahl-verbrauch bis dann eine Sattigung um 400 kg im Jahr erreicht haben wird, solite die Weltstahlerzeugung etwa 3,2 Milliarden t je Jahr erreichen. Mindestens 50 °/o dieser Stahlmenge vverden innerhalb eines Zeitraums von 10 Jahren wieder als Schrott eingesetzt vverden, womit der gesamte metallische Einsatz aus 1,6 Milliarden t Schrott und 1,6 Milliarden t jungfraulichen Ei-sen in Form von Roheisen oder direktreduzierten Pellets bestehen wiirde. Es ist heute noch nicht abzuschatzen welche Entwicklung die Direkt-Reduktionsverfahren nehmen vverden und ob es ihnen gelingen wird das iiberaus leistungsfahige Hochof en verfahren zu verdrangen. Sicher aber vvird der Anteil der Direkt-Reduktion noch erheb-lich ansteigen. Damit wiirde dann der Fall eintre-ten, daP etwa um die Mitte des nachsten Jahr-hunderts die Sauerstoffverfahren ein Maximum Bild 1 Langfristige Entwicklung der Stahlerzeugung in der Welt nach W. Dettmering Slika 1 Dolgoročni razvoj svetovne proizvodnje jekla po W. Dettmeringu Fig. 1 Future development of world production of steel by W. Dettmering V sredini prihodnjega stoletja naj bi več kot 50 % celotne proizvodnje jekla izdelali v električnih pečeh, pri čemer bodo posebno v deželah v razvoju, večji delež dobile mini jeklarne, ki bodo obratovale na osnovi starega železa in železove gobe in bodo tako prispevale k regionalizaciji svetovne proizvodnje jekla. Ker so proizvodni procesi izpostavljeni visokim kakovostnim zahtevam in zaradi naraščajočega know-how, bodo plemenita jekla gotovo še dalj časa proizvajali predvsem v deželah, ki so znane kot klasične proizvajalke teh jekel. Zato je naloga jeklarske industrije v visclko industrijsko razvitih državah, da razvija in uporablja najmodernejšo tehnologijo, da bi bila lahko kos vse večjim zahtevam prihodnosti. Če preidemo sedaj na proizvodnjo elektrojekla, lahko ugotovimo, da se elektroobločna peč, ki je bila prvotno univerzalna naprava za taljenje in jeklarsko tehnološko obdelavo, vedno bolj uporablja le za en sam namen, namreč za čimbolj ekonomično taljenje kovinskega vložka, pri čemer metalurška obdelava tekoče kovine stopa, predvsem v proizvodnji trgovinskih jekel, vse bolj v ozadje. Kvalitetna in plemenita jekla še danes v glavnem proizvajamo v elektro-obločnih pečeh po kla- durchlaufen vverden um dann in ihrer Bedeutung zuriickzugehen. Mitte des nachsten Jahrhunderts sollten dann auch mehr als 50 % der Gesamtstahlerzeugung in Elektroofen hergestellt vverden, vvobei insbeson-dere in den Entvvicklungslandern eine Reihe von Ministahlvveriken auf der Basis Schrot oder Eisen-schvvamm einen vvachsenden Anteil einnehmen und so zur Regionalisierung der Weltstahlproduk-tion beitragen vverden. Wegen der hohen qualitativen Anforderungen an den Produktionsprozefi und des eher noch zu-nehmenden knovv hovvs vverden Edelstahle sicher noch langere Zeit vorvviegend in den klassischen Stahl landern erzeugt vverden. Die Stahlinclustrie der hochiindustrialisierten Lander sieht sich daher vor die Aufgabe gestel.lt modernste Technologien zu entvviakeln und einzusetzen um den vvachsenden Anforderungen der Zukunft gerecht zu vverden. Wenn vvir uns nun von diesem Hintergrund der Entvvicklung der Elektrostahlerzeugung zu-vvenden, so ist festzustellen, da8 der urspriinglich als universelles Schmelz- und Behandlungsgerat geschaffene Elektrolichtbogenofen hinsichtlich seines Einsatzes immer mehr einem einzigen Zvveck zugefiihrt vvird; dem moglichst vvirtschaft- LD ORM Thomas+SM n iStahl gesamt Jeklo skupgL^r' — Elektroofen * Elektropeč y ySchrottaufkommen Uporaba starega železa Direktreduktion? 'Direktna Redukcija? 2000 Jahr/ Leto 2050 20 40 60 BO 100 120 KO 160 ISO 200 220 240 260 Raffinationszeit in Minuten Čas rafinacije v minutah BLLd 2 Schmelzverlauf eines legierten Vergiitungsstahles nach dem Zvveischlackenverfahren im basischen Lichtbogen-ofen (nach M. Signora, R. Cardano und L. Toni) Slika 2 Potek šarže legiranega jekla za poboljšanje po klasičnem dvožlindrinem postopku v bazični elektroobločni peči (po M. Signora, R. Cardano in L. Toni) Fig. 2 Melting course of heat-treatable steel using classical two-slag process in a basic are furnace. (by M. Signora, R. Cardano and L. Toni) sičnem dvožlindrnem postopku, pri katerem traja celotna šarža praviloma 5 do 6 ur. Na sliki 2 vidimo primer poteka celotne šarže legiranega jekla za poboljšanje. Vzrok za tako dolgo rafiniranje moramo iskati v dejstvu, da hitrosti reakcij, ki potekajo na fazni meji med kovino in žlindro v toku od-fosforenja in odžveplanja, ne moremo poljubno povečati, dokler se pogoji za prehod materiala bistveno ne izboljšajo. Razvoj zadnjih deset do dvajset let je prinesel celo vrsto novih delnih postopkov in dodatnih postopkov za obdelavo jekla v ponovci ali v posebnih posodah, katere so uvedli v prakso, da bi tako povečali ekonomičnost postopkov in dosegli boljše rezultate glede vsebnosti nezaželenega fosforja in žvepla ter nekovinskih vključkov. 2. Jeklarska obdelava v peči Če najprej spregovorimo o postopkih za intenziviranje posameznih faz v procesu med rafinacijo taline v elektroobločni peči, moramo seveda na prvem mestu omeniti vpihovanje plinastega kisika za žilavenje — znižanje vsebnosti ogljika. S tem dosežemo 10 krat večjo hitrost žilavenja kot pri žila-venju z rudo, s 'tem pa skrajšamo čas žilavenja od 1 do 2 ur na samo nekaj minut. Razen tega pa smo lahko z uporabo plinastega kisika tudi prvič žilavi-li jekla z visoko vsebnostjo kroma, oz. mangana do nizke vsebnosti ogljika. Razmere za odfosforenje pa so pri vpihovanju plinastega kisika neugodne, ker na fazni meji med kovino in plinskimi mehurčki sicer obstaja zadovoljiva FeO aktivnost, vendar pa manjka apno, ki je potrebno za razklop fosforjevega pentoksida. Apno se sicer nahaja v žlindri, vendar pa je vsebnost FeO v žlindri odvisna od prehoda kisika s kovine v žlindro in je zato večkrat nižja od ravnotežne koncentracije FeO, ki ustreza vsebnosti kisika v jekleni kopeli in s tem njeni vsebnosti ogljika. S tem pa so metalurški pogoji za sproščanje fosforja v žlindri tako dolgo neugodni, dokler lichen Einschmelzen des metallischen Einsatzes, wobei die metallurgische Behandlung des fliissi-gen Metalls vor allem bei der Herstellung von Handelstahlgiiten vveitgehend in den Hintergrund tritt. Bei der Herstellung von Oualitats- und Edel-stahlen werden jedoch auch heute noch in grobem Umfang Stahle im Elektrolichtbogenofen nach dem klassischen Zvveischlackenverfahren herge-stellt, wobei Chargenfolgezeiten um 5—6 Stunden die Regel sind, wie dies am Beispiel des Schmelz-verlaufs eines legierten Vergiitungsstahles in Bild 2 gezeigt ist. Die Ursache fiir diese langen Raffinationszeiten ist in der Tatsache zu suehen, da(3 die Geschvvindigkeit der an der Phasengrenze Metall-Schlaoke ablaufenden Reaktionen der Entphosphorung und Entschwefelung nicht in beliebiger Weise beschleunigt vverden konnen so-lange nicht die Bedingungen fiir den Stoffiiber-gang wesentlich verbessert vverden. Um auch bei der Herstellung dieser Stahle einerseits zu einer vvirtschaftlicheren Arbeitsvveise zu gelangen und andererseits auch bessere Ergeb-nisse hinsichtlich des Gehalts unervviinschter Stahlbegleitelemente wie Schwefel und Phosphor sowie der nichtmetallischen Einschltisse zu gelangen wurde in den letzten 10—20 Jahren eine Reihe von Verfahrensschritten und zusatzlichen Stahlbe-hadlungsverfahren, welche entweder in der Pfanne oder eigenen Behandlungsgefapen durchgefiihrt werden, entvvickelt und in die Praxis eingefiihrt. 2. BEHANDLUNGSMABNAHMEN IM OFEN Wenn wir zunachst von Verfahrensschritten zur Intensivierung einzelner Proze(3abschnitte wahrend der Raffination der Schmelze im Licht-bogenofen sprechen miipte eigentlich an erster Stelle das Einblasen von gasformigem Sauerstoff zum Frisehen des Kohlenstoffs genannt werden. Damit wurde es moglich, die Kohlenstofffrischge-schwindigkeit um mehr als das 10-fache gegen-iiber dem Frisehen mit Erz zu erhdhen und so die Zeit fiir die Frischperiode von 1—2 Stunden ustrezno zmanjšana vsebnost ogljika v jekleni kopeli proti koncu žilavenja ne omogoči višje vsebnosti FeO v žlindri. Znano je, da je lokalno ločevanje mejnih faznih ploskev bistven vzrok za težave pri prehodu kisika v kovino, kakor tudi za odfosforenje, in da je s tem onemogočena univerzalna uporaba hitrega in cenenega vpihovanja kisika tudi pri višjih .začet- 100 90 80 70 o ? 60 05 o. d! < 50 "O Qj 0S-40 30 20 10 o —— o o A A A o vH L / ^r o O o / / ° 201 Elektroofen Elektropeč a iS t ttektro ofen Elektropeč 0,010 0,030 0,050 0,070 Phosphorgehalt vor dem Emblasen Vsebnost fosforja pred vpihavanjem auf wenige Minuten abzukurzen. Auflerdem konn-ten durch Anwendung gasformigen Sauerstoffs erstmals auch Stahle mit hohen Gehalten an Cr bzw. Mn auf niedrige Kohlenstoffgehalte gefrischt werden. Die Verhaltnisse fiir die Entphosphorung liegen jedoch beim Einblasen von gasformigen Sauerstoff ungiinstig, da an der Phasengrenze Metali —■ Gasblase zwar eine ausreichend hohe FeO-Aktivitat besteht, aber der fiir eine wirksame Abbindung des Phosphorpentoxyds notvvendige Kalk an dieser Stelle fehlt. Der Kalk liegt zwar in der Sclacke vor, doch wird deren FeO-Gehalt durch den Sauerstoffuber-gang vom Metali in die Schlacke bestimmt und ist Bild 3 Entphosphorung beim gleichzeitigen Einblasen von Sauerstoff und CaO-reichen Schlackenmischungen 'Slika 3 Odfosforenje pri istočasnem vpihavanju kisika in žlindri-nih mešanic bogatih s CaO Fig. 3 Dephosphorisation at simultaneous injection of oxygen and slag mixtures bearing CaO +20 f10 to -10 \ f3 f *2> X \ \ 0 o 0 O ° 0 n -> n / n c n O 1 Kohlenstoff nach dem Einblasen in °/» Ogljik po vpihovanju v % oo ° r __—■—0 0 ■ u 0 . o-* ro" r" o 00 o 12 75 18 21 Schlackenmenge in kg/t Količina žlindre v kg/t n v c o i. •C +70 n fa! o 0) tO -c r- .o d lil * S- -10 ■o ■H H o f3( X3) fefo o Po 3 4 °o 0.2 O.i 0.6 0.8 1.0 1.2 Sch/ackenzaht 'S +10 tO -10 0 0 o o o D °0 o°%o 00 u 0 0 D D O o 0 o 10 12 It 16 Schlackenmenge in kg Količina žlindre v kg 8 20 /t /t ° o o t o 0 0 ° o o. 3° O < 0 0 1 °su „ OOtg, - — 1560 1580 1600 1620 1640 1660 1680 Temperatur in °C Temperatura v °C Grundsatzlich konnen bei einer Schmelzbe-handlung in der Pfanne folgende Behandlungs-maBnahmen entweder einzeln oder in Kombina-tion angevvendet werden: — Induktives Riihren oder Ar-Spulen zur Durchmischung und Homogenisierung der Schmel-ze in bezug auf Temperatur und chemische Zu-sammensetzung — Einblasen pulverformiger Feststoffe mittels eines Tragergases zum Legieren, Desoxydieren und/oder Entschwefeln der Schmelze — Durchfiihrung einer Vakuumbehandlung zum Zwedke der Entgasung (Wasserstoffabbau), der Desoxydation (Vakuum-Kohlenstoff-Desoxyda-tion) bzw. der Entkohlung auf niedrigste Kohlen-stoffgehalte (insbesondere bei der Erzeugung von korrosionsbestandigen Stahlen) — Zusatzliche Lichtbogenbeheizung an Luft oder unter abgesenktem Druck zur Abdeakung der bei langerer Behandlungsdauer auftretenden Tern-peraturverluste bzw. um den nachtraglichen Zu-satz groBerer Mengen von Legierungselementen moglich zu machen. Dazu sollen nun einige Beispiele besprochen werden: Einblasen von Schlacken und Schlackenmi- schungen in die Pfanne Ergebnisse, welche beim Einblasen von Schlacken zur Entschvvefelung von 20 t-Elektroofen-Schmelzen in einer Pfanne mit hochtonerdehalti-ger Zustellung erzielt wurden, sind in Bild 7 dar-gestellt. Bei Schwefelgehalten vor dem Einblasen zwischen 0,010 und 0,035 % konnte ein Entschwe-felungsgrad zwischen 60 und 80 % erzielt werden. Die Endschwefelgehalte lagen damit zwischen 0,004 und 0,007 °/o. Auch beim Einblasen in die Pfanne wird wieder ein deutlicher EinfluB der Schlackenzu-sammensetzung auf dais Ergebnis der Entschwe-felung beobachtet, wobei die besten Ergebnisse bei einem Verhaltnis von CaO : Si02: A1,03 um 0,4 bis 0,6 erzielt werden, wie das obere Teilbild in Bild 8 zeigt. Gegeniiber den Ergebnissen des Einblasens in den Ofen erscheinen die Zahlen zu hoheren Werten verschoben, was unter Umstan-den damit zu erklaren ist, daB die Schlacken nach- Bild 8 Uberlagerte Einfliisse auf die Entschvvefelung beim Einblasen pulverformiger Schlackenstoffe in die Pfanne Slika 8 Prekrivajoči vplivi na odžveplanje pri vpihovanju praška-stih žlindrinih snovi v ponovco Fig. 8 Additive effect of influences on the desulphurization at the blowing of pulverized slag substances into the ladle vanju takoj izlili (temperature med 1560 in 1600° C) ali pa smo jih pred tem še degazirali (temperature med 1650 in 1680° C), smo dobili praktično vedno primerljive rezultate. Vpihavanje CaSi v ponovco Na sliki 9 so prikazani rezultati vpihovanja kalcijevih legur po preddezoksidaciji z aluminijem v ponovce s kapaciteto 70 do 120 ton. Kot lahko razberemo iz rezultatov, pri vpihovanju v šamotne ponovce skoraj ne presežemo 50 % stopnje odžve-planja in pri 70-tonskih ponovcah pride do večjih razsipanj. Pri 120-tonskih ponovcah, pri katerih traglich noch Tonerde aus der Zustellung aufge-nommen haben und damit dieser Effekt in der Auswertung vorgetauscht \vurde. Im Gegensatz zum Einblasen in den Lichtbo-genofen hat eine Schlackenmenge zwischen 10 und 20 kg/t keinen EinfluB auf das erzielte Ergeb-nis. Ebenfalls ohne EinfluB bleibt hier der Ein-fluB der Temperatur nach dem Einblasen. Unab-hangig davon ob die Schmelzen nach dem Einblasen sofort vergossen wurden (Temperaturen zwi-schen 1560 und 1600'C) oder ob sie nachtraglich noch entgast wurden (Temperaturen zwischen 1650 und 1680' C), wurden praktisch immer ver-gleichbare Ergebnisse erzielt. 100 Bild 9 Ergebnisse beim Einblasen von CaSi (CaCa) in Giesspfannen mit Schamotte bzvv. Dolomitzustellung Slika 9 Rezultati pri vpihovanju CaSi (CaCz) v livno ponovco s samotno oziroma dolomitno oblogo Fig. 9 Results of blovving of CaSi (CaCz) into a casting ladle vvith fireclay Lining and dolomite Lining < 90 C90 70 60 O) 40 ^ 30 10 i- k A i k. i , k 0 m i 9 • 8 o o ° ............... o 0 o 1»° o O- oo^, 0 o 0 o / v 0 70t Schamottepfanne /i _ • 120t Schamottepfanne /S 1 120t Dolomitpfanne /L i i i i i o motno ponovco omotno ponovco olomitna ponovco 0,010 0,020 0,030 0,040 0,050 Schwefelgehalt vor dem Einblasen Vsebnost žvepla pred vpihovanjem je možna tudi globlja potopitev in je manjši kontakt s kislo oblogo ponve, dobimo boljše rezultate kot pri 70-tonskih. Za dobre rezultate odžveplanja pri vipihava-nju CaSi je poleg globine vpihovanja in drobno porazdeljenih legur zelo pomembna tudi uporaba bazično obloženih ponovc pri istočasnem pokritju taline z visoko bazično prestrezno žlindro. V tem primeru lahko pri začetni vsebnosti žvepla med 0,015 in 0,030 % dosežemo reproducibilne končne vsebnosti žvepla med 0,002 in 0,008 %, kar ustreza 70—90 % stopnji odžveplanja. Vpihovanja žlinder in kalcijevih legur na stopnjo čistosti Kolikor kažejo doslej izvršena izvrednotenja talin, ki smo jih odžveiplali z vpihovanjem žlinder, ni mogoče ugotoviti sprememb stopnje čistosti in porazdelitve nekovinskih vključkov v primerjavi z neobdelanimi talinami. Bistvene razlike pri izvred-notenju talin s primerljivimi vsebnostmi žvepla tudi ni mogoče pričakovati. Drugačne pa so razmere pri vpihovanju kalcijevih legur, ker gre pri tem tudi kalcij v jeklu v raztopino ter s tem sodeluje pri nastajanju oksid-nih in sulfidnih vključkov. Tipičen vključek, ki na- Einblasen von CaSi in die Pfanne Ergebnisse, welche beim Einblasen von Kalzi-umlegierungen im AnschluB an eine Aluminium-vordesoxydation in Pfannen mit 70 und 1201 Kapazitat berichtet werden, sind in Bild 9 darge-stellt. Daraus ist einmal abzulesen, daB beim Einblasen in Schamottepfannen ein Entschvvefelungs-grad von 50 °/o kaum iiberschritten wird, wobei vor allem bei Pfannen mit 70 t verhaltnismaBig groBe Streuungen auftreten. Bei 120 t-Pfannen, bei welchen auch eine groBere Eintauchtiefe moglich ist und weniger Kontakt mit der sauren Pfannen-zustellung besteht, werden bessere Ergebnisse als bei 70 t-Pfannen berichtet. Um beim Einblasen von CaSi gute Entschvve-felungsergebnisse zu erzielen, ist, abgesehen von der Einblasetiefe und den feinverteilten Einbrin-gen der Legierung, die Verwendung basisch zuge-stellter Pfannen bei gleichzeitiger Abdeckung der Schmelze mit einer hochbasischen Auffangschla-cke von wesentlicher Bedeutung. In diesem Fall konnen bei Anfangsschvvefelgehalten zwischen 0,015 und 0,030 % reproduzierbare Endschwefel-gehalte zwischen 0,002 und 0,008 % entsprechend einem Entschwefelungsgrad zwischen 70 und 90 % erreicht werden. stane pri dezoksidaciji z aluminijem ter naknadni obdelavi s kalcijem, je prikazan na sliki 10. Pri tem gre za CaO - AI20, — žlindrin vključek s približno 45 % A1203 in 40 % CaO, ki raztaplja do 30 % CaS. 10 (Um a) Einschluss Vključek b.jAl(45°/oAl203 EinfluB des Einblasens von Schlacken und Kalziumlegierungen auf den Reinheitsgrad Soweit die bisher durchgefiihrten Ausvvertun-gen von Schmelzen, vvelche durch Einblasen von Schlacken entschwefelt wurden, zeigen, kann im Vergleich zu unbehandelten Schmelzen keine Ver-anderung im Reinheitsgrad und in der Verteilung der nichtmetalischen Einschlusse nachgevviesen vverden. Ein vvesentlicher Unterschied ist auch kaum zu ervvarten, vvenn Schmelzen mit vergleich-baren Schvvefelgehalten ausgevvertet vverden. Anders liegen hier die Verhaltnisse beim Einblasen von Kalziumlegierungen, da dabei auch Kalzium im Stahl in Losung geht und damit bei der Bildung der Oxyd- und Sulfideinschliisse vvirksam vvird. Ein typischer EinschluB, vvie er Bild 10 Nach Behandlung mit Aluminium und Kalzium gebildetes Schlakkenteilchen Slika 10 Žlindrin vključek, nastal po obdelavi z aluminijem in kalcijem Fig. 10 Slag inclusion formed after treatment vvith Ca and Al c.)Ca(^0%CaOj d.)S(^30%CaS) Ker se pri takšni obdelavi kalcij topi v jeklu, učinkuje še tudi pri tvorjenju nekovinskih vključ-kov med strjevanjem. S tem pa se spremenijo tudi vrste vključkov, ki jih ugotovimo pri analizi, kakor kaže slika 11. Modifikacija vtključkov, ki ostanejo v jeklu zaradi obdelave taline s kalcijem, vpliva pri nelegi-ranih in malolegiranih jeklih na žilavost jekla, kar je razvidno iz slike 12, v kateri primerjamo kon-trakcijo v smeri debeline debele pločevine za neobdelane in s kalcijem obdelane taline v odvisnosti od vsebnosti žvepla. 700 I 1 S. 8 c 80 J^ 60 Schmelzen mit annahernd gleichen O- S -Gehalten Taljenje s približno enako vsebnostjo 0 in 5 « g 40 .g -c o 11 20 5 S 3 (b ^ 0 Al-Desoxydation Al-desoksidacija A+B+C - 53 D, 21 Al- Oesoxydation Al- desoksidacija + Nachbehanalung obdelava mit Ca Si s Ca S i A+B+C =13 -D =70 /a B C D ABC , Schlackentyp (n. Jernkontoret) Tip vključkov (po Jernkontoret) nach einer Desoxydation mit Aluminium und einer anschlieBenden Kalziumbehandlung der Schmelze gebildet vvird, ist in Bild 10 gezeigt. Es handelt sich hier um ein Kalkaluminat-schlackenteilchen mit etwa 45 % A1203 und 40 % CaO, in vvelchem bis zu 30 % CaS gelost ist. Da bei einer derartigen Behandlung das Kalzium im Stahl gelost vvird, ist es auch bei der Bildung der nichtmetallischen Einschlusse bei der Erstarrung noch vvirksam. Damit andern sich aber auch die bei der Schlackenausvvertung fest-gestellten EinschlujBtypen, vvie aus Bild 11 zu ent-nehmen ist. Die aufgrund einer Ca-Behandlung der Schmelze bevvirkte Modifikation der im Stahl verbleiben-den Einschlusse iibt bei unlegierten und niedrig-legierten Stahlen auch einen EinfluB a-uf die Zahigkeitseigenschaften des Stahles aus, vvie aus Bild 11 Durschnittswerte der Schlakkenausvvertung nach Jernkontoret von unbehandelten und Ca-behandelten Schmelzen Slika 11 Poprečne vrednosti izvrednotenja vključkov po Jernkontoret za neobdelane in s Ca-obdelane taline Fig. 11 The average values of marks of inclusions after Jernkontoret for the melts treated vvith Ca and vvithout treatment Bild 12 Zveza med vsebnostjo žvepla in kontrakcijo v smeri debeline pločevine (po Niirnberg s sodelavci) Fig. 12 The correlation between the sulphur content and the re-duction of area in the direction of plate thickness i? Ol i c 3 Zusammenhang zwischen Schwefelgehalt und Einschnii- ^ 2. rung in Richtung durch die Dicke bei Grobblechen c ^ .c (nach Niirnberg u. Mitarbeitern) o Slika 12 ipi ^ Povečanje produktivnosti z obdelavo v ponovci Na sliki 13 vidimo, kako lahko obdelava v ponovci z dodatnim ogrevanjem in s prenosom redukcijske periode v ponovco poveča storilnost elektro obločne peči. Če talimo dve uri in upoštevamo že skrajšan čas za žilavenje in rafinacijo pri klasičnem dvožlindrnem postopku, celoten čas trajanja šarže skoraj ni krajši od petih ur. Proizvodna storilnost peči znaša tako približno 10 ton na uro. Če pa pri največjem izkoristku vpihovanja, ži-lavenja in rafinacije vključno z medfaznim odžlin-dranjem te postopke skrajšamo na nekaj več kot eno uro, je možno skrajšati celoten čas od šarže do šarže na 3 1/2 ure. S tem pa povečamo storilnost peči na približno 15 ton/uro. Če elektro obločno peč uporabljamo samo za taljenje in žilavenje, znaša čas od šarže do šarže 2 3/4 — 3 ure, kar ustreza storilnosti peči 18 ton Schwefelgehalt in 10'3% Vsebnost žvepla v 10~3 % Bild 12 zu erkennen ist, in vvelchem die Einschnii-rung in Richtung durch die Dicke von Grobblechen von unbehandelten und Ca-behandelten Schmelzen in Abhangigkeit vom Schwefelgehalt gegeniibergestellt ist. Produktionssteigerung durch Pfannen-behandlung Wie durch Anvvendung einer Pfannenbehand-lung mit Zusatzbeheizung und Verlegung der Reduktionsperiode in die Pfanne die Leistung eines Elektrolichtbogenofens gesteigert werden kann, geht aus Bild 13 hervor, wonach unter der Annahme einer Einschmelzzeit von zwei Stunden und einer bereits verkiirzten Frisch- und Feinungs-periode beim klassischen Zvveischlaokenverfahren Chargenfolgezeiten von 5 Stunden kaum unter-schritten werden. Damit wird eine Erzeugungslei-stung des Ofens von etwa 10 t/h erzielt. Bild 13 Vergleich des Zeitaufwands fiir die Herstellung von 50 t-Schmelzen nach dem klassischen Zvveischlackenverfahren, dem Zwei-schlackenverfahren mit Einblasen und einem LBO kombiniert mit Vakuum — Heiz-Anlage Slilka 13 Primerjava potrebnega časa za 50 t-šarže po klasičnem dvožlindrinem postopku, dvožlindrinem postopku z vpihovanjem in EOP kombinirane z vakuumsko-ogrevalno napravo Fig. 13 The time necessary for a 50 ton charge using — classical two-slag process — tvvo-slag process and injection — an are furnace combined with vacuum or using a heat-ing installation Klassisches Zvveischlackenverfahren Flicken Klasičen postopek z dvema žlindrama /Krpanje Einschmelzen Raztal/evanje Zfinschen•/ /Žilavenje / Feinen Rafinacija iRazVOt/h Abschlacken Vlek žlindre 2) 3) Abstich Izpust Zweischlackenverfahren mit Einblasen Postopek z dvema žlindrama in vpihovanjem Einschmelzen Fr. II * Einschmelzen B&l Raztaljevanje Zil. \\Raf. Raztaljevanje \Ut /h Abstich Izpust Lichtbogenofen komb. mit Vakuum-Heiz-Anlage Elektroobločna peč kombinirana z vakuumsko-ogrevno-napravo 1181/h | £0. 1 VH - Anlage VO-Naprava Einschmelzen Fr. Einschmelzen Fjr. Raztaljevanje Zil. Raztaljevanje Zil. J"Rafinacija^ l-iRafinacija I _*Mhacija\ [L^ilj ~ P*?! - I pj^i-l — Eiriščhmeižen Ein. rn p ____jZil VfA Raztaljevanje \Zii m Raz___cu z 0 1 2 3 4 5 6 že i t in Stunden Čas v urah o Ca behandelt - Obdelovano s Ca • nich behandelt neobdelano na uro. Končna obdelava taline se potem izvrši v vakuumski ogrevalni napravi, za kar je potrebnih še dodatnih 45 do 60 minut. Med obdelavo taline v vakuumski ogrevalni napravi poteka legiranje, pri čemer zaradi dobrega premešavanja taline z induktivnim mešanjem, oziroma prepihovanjem z argonom, dosežemo natančne analize jekla. 3.2 Postopek z uporabo posebnih naprav za obdelavo jekla Poleg postopkov, ki jih izvajamo neposredno v livni ponovci, so razvili konvertorske postopke, predvsem za žilavenje visoko legiranih kromovih jekel. Ti postopki omogočajo najnižje vsebnosti ogljika brez uporabe vakuuma. Sem prištevamo AOD- in CLU- postopka, pri katerih CO-par-cialni tlak v odpadnem plinu predvsem proti koncu periode žilavenja zaradi dodajanja inertnega plina k plinu za žilavenje toliko znižamo, da omogočimo najnižje vsebnosti ogljika, ob precejšnjem preprečevanju odgora kroma. Na sliki 14 smo primerjali potek kroma in ogljika pri AOD- in CLUpostopkih v primerjavi z žilavenjem s plinastim kisikom v elektro obločni peči in z vakuumskim žilavenjem s kisikom v livni ponvi. Iz primerjave je razvidno, da pride pri žila-venju s plinastim kisikom v elektro obločni peči zaradi visokih parcialnih tlakov CO pod 0,20 % C kljub visokim temperaturam do močnega odgora kroma, izkoristek kroma po žilavenju pa je med 70 in 85 %. Postopka AOD in CLU sta glede izkoristka kroma z 80—90 % občutno boljša, kljub nižjim temperaturam, kar je posledica znižanja parcialnega tlaka CO v odpadnem plinu zaradi dodajanja inertnega plina k plinu za žilavenje. S? ■N Q ■S E -g"* S1 H S g S > O) G i! Werden dagegen unter bestmoglicher Ausniit-zung der Einblaseverfahren, Frischperiode und Feinungsperiode einschliefilich Zvvischenabschla-cken auf zusammen knapp iiber eine Stuncle ge-kiirzt, so erscheinen Chargenfolgezeiten von 3 1/2 Stunden moglich. Damit kann eine Ofenleistung von etwa 14 t/h erzielt werden. VVird der Lichtbogenofen nur fiir Einschmel-zen und Frischen eingesetzt, so sollten Chargenfolgezeiten von 2 3/4 bis 3 Stunden moglich sein, was einer Ofenleistung von 18 t/h entspricht. Die Fertigbehandlung der Schmelze erfolgt dann in der Vakuum-Heiz-Anlage wofiir ein zusatzlicher Zeit-aufvvand von 45—60 Minuten erforderlich ist. Wahrend der Behandlung der Schmelze in der Vakuum-Heiz-Anlage erfolgt das Legieren, wobei aufgrund der guten Durchmischung der Schmelze durch die induktive Umriihrung bzw. Argon-spiilung eine hohe Analysentreffsicherheit erzielt vvird. 3.2. Verfahren unter Verwendung eigener BehandlungsgefaBe Neben den Verfahren, welche direkt in der GieCpfanne durchgefiihrt vverden, vvurden insbe-sondere fiir das Frischen hoch-Cr-legierter Stahle Konverterverfahren entvvickelt, vvelche die Erzie-lung niedrigster Kohlenstoffgehalte ohne Anvven-dung von Vakuum ermoglichten. Dazu zahlen das AOD- und CLU-Verfahren, bei welchen durch Zu-satz von inerten Gasen zum Frischgas der CO-Partialdruck im Abgas vor allem gegen Ende der Frischperiode sovveit abgesenkt wird, daB die Erzielung niedrigster Kohlenstoffgehalte bei vveit-gehender Vermeidung des Cr-Abbrandes moglich vvird. Als Beispiel vvird in Bild 14 der Chrom- und Kohlenstoffverlauf beim AOD- und CLU- Verfahren im Vergleich zum Frischen mit gasformigem Sauerstoff im Elektrolichtbogenofen und dem Va-kuum-Sauerstofffrischen in der GieBpfanne gegen-iibergestellt. Daraus erkennt man, daB beim Frischen mit gasformigem Sauerstoff im Lichtbogenofen aufgrund des hohen CO-Partialdrucks unter Bild 14 Abbrand von Chrom und Kohlenstoff beim Frischen hoch Chrom legierter Stahle bei verschiedenen heute iiblichen Verfahrensvarianten Sliika 14 Odgor kroma in ogljika pri žilavenju visokolegiranih kromovih jekel pri različnih variantah novo uvedenih postopkov Fig. 14 Oxidizing loss of chromium and carbon at the oxidation process in chromium high alloyed steels at various pro-cesses used today 0,005 0,01 0,02 0,05 0,1 0,2 0,5 1,0 2,0 Kohlenstoffgehalt in % Vsebnost ogljika v % I 1 L 1 / 02/V0D /ra_ VOD I AOD I I ICL I 1750° 1750° 1680° 1900° Clgw. far Fc-Cr- C- Sc hmelzen nach W.E Dennis u FD.Richardson Ravnotežje za Fe-Cr-C- tal. po WEDennisu in FD.Richar. Najboljše pogoje za popolno žilavenje visoko legiranih ikromovih jekel pa daje VOD-postopek, ki ga izvajamo vponovci, ker najprej žilavimo pod znižanim tlakom med 30 in 40 torri, proti koncu procesa pa izvedemo še rafinacijsko razogljičeva-nje samo z izkuhavanjem s pomočjo prepihovanja z argonom pod pritiskom, iki je znižan na približno 1 torr. S tem postopkom se skoraj popolnoma izognemo odgoru kroma in izkoristek kroma znaša 96 do 98 °/o. Na sliki 15 sta prikazana še poteka za ogljik in kisik pri opisanih postopkih. Pri žilavenju 'S čistim kisikom v elektro obločni peči ima talina zelo visoke vsebnosti kisika. Razmeroma visoke so tudi vsebnosti kisika pri AOD- in CLUnpostopkih na začetku žilavenja pri atmosferskem pritisku. Proti koncu procesa pa se delež inertnega plina v žilavil-nem plinu močno poveča, s tem pa se zniža parcialni tlak CO v odpadnem plinu, tako da je možno nadaljnje žilavenje ogljika brez naraščanja kisika. V primerjavi s temi tremi postopki so vsebnosti Bild 15 Der Verlaut von Kohlenstoff und Sauerstoff von Cr-Ni-Stahlen beim AOD-CLU- und VOD-Verfahren Slika 15 Potek ogljika in kisika za Cr-Ni jekla pri AOD-, CLU- in VOD-postopku Fig. 15 The trend of carbon and oxygen for the CrNi steels at the AOD, CLU and VOD processes kisika pri VODHpostopku, ki ga vedno izvajamo z močno zniženim parcialnim tlakom CO, med celotnim žilavenjem nizke, končne vsebnosti pa so enake ali pa le nekaj nižje kot pri AOD- in CLU-postopkih. 4. ZAKLJUČKI IN POVZETEK Potem, ko sem podal dolgoročno prognozo razvoja proizvodnje jekla na splošno in še posebej za proizvodnjo elektro jekla, sem poskušal s pomočjo nekaterih izbranih primerov podati pregled tistih postopkov, ki jih danes vse bolj uporabljamo, da bi pospešili proizvodni proces in dosegli kvalitetnejše rezultate z izrabo kinetičnih spoznanj, kljub močno skrajšanemu času obdelave. Pri proizvodnji jekel v elektro obločnih pečeh smo desetletja, vse do danes nadaljevali prakso, prevzeto od postopkov žilavenja v pečeh in še posebej od SM-postopka. Žilavenje ogljika je po- etwa 0,20 % C trotz hoher ProzeBtemperaturen ein verstarkter Cr-Abbrand auftritt und ein Cr-Aus-bringen nach dem Frischen zvvischen 70 und 85 % erzielt wird. Das AOD-Verfahren und CLU-Verfahren liegen hinsichtlich des Cr-Ausbringens mit 80—90 % trotz niedrigerer ProzeBtemperaturen deutlich besser, was auf die Absenkung des CO-Partial-drucks im Abgas durch Inertgaszusatz zum Frisch-gas zuriickzufuhren ist. Die besten Voraussetzungen fiir ein weitgehen-des Frischen hoch-Cr-legierter Stahle sind jedoch bei dem in der Pfanne durchgefiihrten VOD-Ver-fahren gegeben, da hier zunachst das Frischen unter abgesenktem Druck zwischen 30 und 40 Torr erfolgt und die Feinentkohlung gegen Ende des Prozesses allein durch Auskochen mittels Ar-Spii-len bei einem etwa auf 1 Torr abgesenktem Druck erfolgt. Damit kann der Cr-Abbrand nahezu voll-standig vermieden werden und es wird ein Cr-Ausbringen von 96—98 % erzielt. 0,01 0,02 0,03 0,05 0,07 0,10 0,20 Q30 0,50 Kohlenstoffgehalt in % Vsebnost oglj ika v % Im folgenden Bild 15 wird noch der Verlauf von Kohlenstoff und Sauerstoff bei den besproche-nen Verfahren gezeigt. Man sieht daraus, daB beim Frischen mit reinem Sauerstoff im Lichtbogenofen sehr hohe Sauerstoffgehalte in der Schmelze auftreten. VerhaltnismaBig hoch liegen auch die Sauerstoffgehalte bei den bei Atmospha-rendruck durchgefiihrten AOD- und CLU-Verfahren am Anfang der Frischphase. Gegen Ende des Prozesses wird dagegen der Anteil von Inertgasen im Frischgas stark erhoht und damit der CO-Parti-aldruck im Abgas abgesenkt, sodaB ein weiteres Frischen des Kohlenstoffs ohne weiteren Anstieg des Sauerstoffs moglich wird. Im Vergleich dazu treten beim VOD-Verfahren, bei welchem immer mit stark erniedrigtem CO Partialdruck gefahren wird, wahrend des gesamten Frischverlaufs nie-drige Sauerstoffgehalte auf, wobei aber die Endge-halte gleich oder nur knapp niedriger als beim AOD- und CLU-Verfahren liegen. tekalo z dodajanjem rude v žlindro pri istočasnem nenehnem ogrevanju. Takšen postopek je bil potreben pri SM^procesu, isaj je bilo le na ta način omogočeno učinkovito ogrevanje s plamenom, povečevanje temperature kopeli ter potrebne temperature izpusta. Istočasno pa je obstajal pri tem delovnem postopku in potrebni piltvi Ikopeli dober kontakt med kovino in žlindro, tako da so bili pri daljšem času omogočeni tudi dobri rezultati pri reakcijah med kovino in žlindro. Ta delovni postopek smo najprej prenesli tudi v periodo rafinacije v eldktro obločni peči, kjer je bila vsa skrivnost v dolgotrajnem ležanju pod skrbno pripravljeno rafinacijsko žlindro, s čimer smo najprej dosegli počasno nižanje vsebnosti kisika z difuzijsko dezoksidacijo, za tem pa še znižanje vsebnosti žvepla. Namesto da bi z dobrim mešanjem jekla in žlindre ustvarili dobre kinetične pogoje za potek reakcij, smo to prepuščali času in le v izjemnih primerih pomešali jeklo z žlindro. Prva znaka za opustitev tega delovnega postopka, ki že sam po sebi ni najprimernejši za elektro obločno peč, sta bila žilavenje s plinastim kisikom za skrajšanje periode žilavenja ter že pred tem posamezna uporaba Perrinovega postopka. Perrinov postopek je močno pomešanje jekla s staljeno žlindro med izipustom v ponovci. S tem postopkom intenziviramo odžveplanje. Omeniti moram še prakso hkratnega izpusta rafinacijske žlindre. V letih med 1960 in 1970 je postalo očitno, da se je začel uvajati nov proces, saj smo preizkusili celo vrsto postopkov za intenziviranje dezoksida-cije ter reakcij med jeklom in žlindro. V to časovno obdobje spadajo poleg že uvedenega postopka obdelave v vakuumu še razvoj prvih aparatov za vpihovanje praškastih snovi v talino jekla, s kate- Konverter in Behandlungsstellung Konvertor v delovnem položaju 4. SchlulJfolgerungen und Zusammenfassung: Ich habe versucht im AnschluB an eine langer-fristige Prognose der sich abzeichnenden Entvvick-lung der Stahlerzeugung im allgemeinen und der Elektrostahlerzeugung im besonderen an Hand einiger ausgewahlter Beispiele einen Uberblick zu geben iiber jene Verfahren und Verfahrensschritte, welche heute mehr und mehr angewendet werden um den Prozefiablauf zu beschleunigen und um trotz stark verkiirzter Behandlungszeiten durch Ausniitzung kinetischer tlberlegungen auch in qua-litativer Hinsicht bessere Ergebnisse zu erzielen. Bei der Herstellung von Stahlen im Elektrolichtbogenofen wurde Jahrzehnte hindurch die von den Herdfrischverfahren und hier vor allem dem SM-Verfahren ubernommene Praxis fortgefuhrt und wird auch heute vielfach noch angewendet. Danach erfollgte das Frischen des Kohlenstoffs durch Erzzugabe zur Schlacke bei gleichzetiger standiger Beheizung. Diese Verfahrensweise war beim SM-ProzeB notwendig, da nur auf diese Art eine wirkungsvolle Beheizung durch die Flammen-gase und eine Steigerung der Badtemperatur sowie die Erzielung der geforderten Abstichtemperatu-ren moglich war. Gleichzeitig war bei dieser Ar-beitsweise und der dabei notigen flachen Badtiefe ein guter Kontakt zwischen Metali und Schlacke gegeben, sodaG bei der langen Zeit auch gute Ergebnisse bei den Metall-Schlackenreaktionen er-zeielt wurden. Diese Arbeitsweise wurde zunachst auch auf die Feinungsperiode im Elektrolichtbogenofen iibertragen, wo ein langes Liegen unter einer sorg-faltig bereiteten Feinungsschlacke das Geheimnis war um durch Diffisionsdesoxydation zunacht einen langsamen Sauerstoffabbau und im AnschluB daran einen Abbau des Schwefels zu erzielen. Anstatt gunstige kinetische Bedingungen fiir den Reaktionsablauf durch eine innige Durch-mischung oder Durchriihrung von Stahl und Schlacke zu schaffen zog man es vor die Zeit fiir sich arbeiten zu lassen und Stahl und Schlacke nur fallweise durchzuriihren. Erste Anzeichen zur Abkehr von dieser an sich fiir den Elektrolichtbogenofen nicht unbedingt zweokmaBigsten Arbeitsvveise waren einerseits die Einfiihrung des Frischens mit gasformigem Sauerstoff zur Verkurzung der Frischperiode und ande-rerseits eigentlich schon vorher die vereinzelte An-wendung des Perrinverfahrens, einer innigen Durchmischung des Stahles mit einer vor- Bild 16 Das UDDACON-Verfahren zur Behandlung und Beheizung von Metallschmelzen Slika 16 UDACON-postopek za obdelavo in ogrevanje kovinskih talin Fig. 16 The UDDACON — the process for the treatment and heat-ing of metal melts Konverter in Gieflstellung Konvertor v položaju — - SchieberverschluR Zasunsko zapiralo rimi najprej nismo dosegli dobrih rezultatov. Sem prištevamo tudi prve naprave ASEA — SKF in naprave Finki za obdelavo talin v ponvah pri istočasnem ogrevanju in induktivnem mešanju, oziroma prepihovanju z argonom, potem ko je bilo ugotovljeno, da z mešanjem in prepihovanjem v elektro obločnih pečeh ne moremo pričakovati ugodnih rezultatov glede pospeševanja reakcij med jeklom in žlindro ter da dolgotrajno prepihovanje z argonom v ponvah zaradi temperaturnih izgub ni mogoče. V to obdobje prištevamo še razvoj funkcionalnih zapor z zasunom in kakovostnih obzidav za ponve, s čimer so bili tudi po tej strani omogočeni pogoji za prenos metalurške obdelave v ponov-ce. Istočasno smo se intenzivno ukvarjali tudi z izboljšanjem postopka za proizvodnjo malo ogljič-nih visoko legiranih kromovih jekel. Ta razvoj smo zaključili najprej z uvedb ob postopka žilave-nja v vakuumu, po 1970. letu smo uvedli postopek AOD, 'končno pa še postopek CLU. Danes smo torej v situaciji, ko se elektro ob-ločna peč vse bolj uporablja kot agregat za hitro in gospodarno taljenje kovinskega vložka, vse manj pa kot agregat za metalurško obdelavo. Ta tendenca se kaže tudi v uporabi vse močnejših transformatorjev in v razvoju vodno hlajenih sten in stropov, ki mu bo najverjetneje sledil razvoj vodno hlajenih ognjišč, itd. Skoraj vse metalurške obdelovalne postopke lahko danes izvajamo v za to prirejenih ponvah ali v posebnih posodah za metalurško obdelavo jekla. Predvsem velja to za žilavenje in iizgotavljanje visoko legiranih kromovih jekel, odpornih proti koroziji, kakor tudi za legiranje, dezoksidacijo, degazacijo in odžveplanje nelegiranih in legiranih jekel. Razogljičenje in odfosforenje nelegiranih in malolegiranih jekel danes praktično še povsod izvajajo v elektro obločnih pečeh, ker je zamenjava žlindre v ponvi težka in zapletena. Žlindro lahko sicer razmeroma enostavno zamenjamo pri konvertorskih postopkih (AOD in CLU) za žilavenje kromovih jekel, vendar pri teh postopkih ni možnosti za dodatno ogrevanje, ki bi bilo potrebno pri obdelavi malo legiranih jekel. Nadaljnji razvoj metalurških postopkov je možen v smeri adaptacije livnih ponovc, ki bi omogočale izpust ali odsesavanje žlindre pri postopikih obdelave v ponvi. Druga možnost je, da konvertor-ske postopke opremimo s pripravami za ogrevanje, raziplinjenje in vpihovanje praškastih snovi. Morda predstavlja že prezkusni konvertor UD-DACON pri Uddeholmu (slika 16) obdelovalno posodo prihodnosti. V tem konvertorju talino z in-duktorjem istočasno mešajo in ogrevajo, žlindro-tvorne sestavine, legirna in dezoksidacijska sredstva pa je možno vpihovati z inertnimi ali oksidir-nimi nosilnimi plini. Litje se izvaja direktno iz konvertorja z zasunsko zaporo. geschmolzenen Schlacke vvahrend des Abstiches in der Pfanne, zur Intensivierung der Entschvve-felung. An dieser Stelle muB auch die Praxis des Mitlaufenlassens der Feinungsschlacke vvahrend des Abstiches genannt werden. Dafi allenthalben ein UimdenkprozeB eingesetzt hatte, vvird in den Jahren zvvischen 1960 und 1970 deutlich, vvo eine Reihe von Verfahrensschritten mit dem Ziel der Intensivierung von Desoxydation sovvie Stahl-Schlacke-Reaktionen erprobt vvurden. In diesen Zeitraum fielen im AnschluB an die be-reits erfolgte Einfiihrung der Vakuumverhandluns-verfahren die Entvvicklung von ersten Geraten zum Einblasen pulverformiger Feststoffe in Stahl-schmelzen, ohne daB damit sofort durchschlagen-de Erfolge erzielt worden vvaren. Dazu zahlen aber auch die ersten ASEA-SKF- und Finkl-Anla-gen zur Behandlung von Schmelzen in der Pfanne bei gleichzeitiger Beheizung und induktivem Um-riihren bzw. Ar-Spiilen, nachdem man erkannt hatte, daB einerseits Riihrspulen bei Elektrolichtbogenofen keine Vorteile hinsichtlich einer Beschleu-nigung von Metall-Schlacke-Reaktionen ervvarten lieBen und daB andererseits ein Argonspulen in der Pfanne iiber einen langeren Zeitraum hinvveg vve-gen des Temperaturverlustes nicht moglich vvar. In diesen Zeitraum fallt auch die Entvvicklung von funktionsfahigen Schieberverschliissen und hochvvertigen Pfannenzustellungen, sodaB damit auch von dieser Seite her die Voraussetzungen fiir die Verlegung von metallurgischen Behandlungen in die Pfanne moglich vvurde. Gleichzeitig vvurde auch intensiv an der Verbes-serung der Verfahren zur Herstellung niedriggeko-hlter hoch-Cr-legierter Stalile gearbeitet und die-se Entvviaklung zunachst mit Einfiihrung der Vakuum frischverfahren und nach 1970 des AOD- und schlieBlich des CLU-Verfahrens abgeschlossen. Wir befinden uns also heute in einer Situation, in vvelcher der Elektrolichtbogenofen immer mehr als Aggregat zum raschen und vvirschaftlichen Ein-schmelzen des metallischen Einsatzes benotigt vvird und immer vveniger als metallurgisches Be-handhmgsaggregat herangezogen vvird. Diese Ten-denz zeigt sich auch im Einsatz immer starkerer Transformatoren, der Entvvicklung von vvasserge-kiihlten Wanden und Decken, der voraussichtlich die Entvvicklung vvassergekuhlter Herde folgen wird u. s. w. Nahezu alle metallurgischen Behandlungsschrit-te konnen heute entvveder in der dafiir adaptier-ten Pfanne oder in eigenen BehandlungsgefaBen durchgefiihrt vverden. Dies gilt heute vor allem fiir das Frischen und Fertigmachan hoch-Cr-legierter korrosionsbestandiger Stahle sovvie das Le-gieren, Desoxydieren, Entgasen und Entschvvefeln von unlegierten und legierten Stahlen. Die Entkohlung und Entphosphorung unlegier-ter und niedriglegierter Stahle vvird heute prak-tisch noch iiberall im Elektrolichtbogenofen durchgefiihrt, da ein Schlackenvvechsel bei den Literatur: 1. DETTMERING, W.: Stahl u. Eisen 95 (1975), S. 1222—1228 2. SIGNORA, M., R. CARDANO und L. TONI: Offizielle Protokolle der ersten italienischen GroBschmiedetagung, Temi, 26.-29. September 1961, S. 515/28 3. HOLZGRUBER, W.: Berg. und Huttenmannische Mo-natshefte 120 (1975), S. 407—415 4. HOLZGRUBER, W.: Berg- und Huttenmannische Mo-naltshefte 123 (1978), S. 278—285 5. GRUNER, H., F. BARDENHEUER, H. W. ROMMERS-WINKEL und H. SCHULTE: S-tahl und Eisen 96 (1976), S. 960—964 6. NORNBERG, K., E. SPETZLER und W. KLAPDAR: »The Use of Alcaline Earths for the Metallurgy in the Ladle«, ipaper presented at 5 eme Journee Internationale de Siderurgie in Pariš am 18. Oktober 1976. 7. PLČCKINGER, E. W. HOLZGRUBER und G. KuHNELT: Radex Rundschau 1969, S. 508—517 8. NORBERG, L. G. und P. A. LUNDSTRČM: »UDDACON — The Key to ncw metallurgical routes« in SCANINJECT 14 : 1 —12, verdffentlicht durch Jernkontoret Pfannenbehandlungsverfahren nur schvver und umstandlich durchzufiihren ist. Ein Schlaokenwechsel kann zwar verhaltnis-maBig einfach bei den fiir das Frischen Cr-legier-ter Stahle entwickelten Konverterverfahren (AOD-und CLU) durchgefiihrt werden, doch verfiigen diese Verfahren wieder nicht iiber zusatzliche Be-heizungsmoglichkeiten, welche bei der Behand-lung niedriglegierter Stahle erforderlich waren. Eine Weiterentwidklung der metallurgischen Verfahrensschritte erscheint daher in der Richtung moglich, daB entweder die bei Pfannenbehandlungsverfahren eingesetzten Giefipfannen so adap-tiert werden, dafi ein Abziehen oder Absaugen der Schlacke moglich wird oder, daB die Konverterverfahren zusatzlich mit Vorrichtungen zur Behei-zung, zum Entgasen und zum Einblasen pulverformiger Feststoffe ausgeriistet werden. Moglicherweise stellt der bei Uddeholm als Versuchsanlage gebaute UDDACON-Konverter (Bild 16) bereits ein derartiges BehandlunsgefaB der Zukunft dar. Die Schmelze wird darin durch einen Induktor gleichzeitig umgeriihrt und aufge-heizt, wobei Schlackenbildner sowie Legierungs-und Desoxydationsmittel mittels inerter oder oxydierender Tragerga.se in die Schmelze eingebla-sen werden konnen. Das GieBen erfolgt ebenfalls direkt aus dem Konverter iiber einen Schieberver-schluB. Mit diesem Ausblick will ich meine Ausflihrun-gen schlieBen und danke fiir Ihre Aufmerksam-keit. SUMMARY Beside the long-term prognosis of the development of steel manufacturing also Ihe review of those procedures is given which are nowadays more applied because of the intensification of the manufacturing and improvement and assuring the quality of steel. Standard techno'!ogical processes in electric are furna-ces were long lasting since they were based essentially ori the experienees in the open- hearth furnaces. After a long contaet of the steel melt with the care-fully prepared refining slag at first the carbon content oommenced to be slovvlv reduced due to the diffusional deoxidation, then the sulphur content \vas being reduced. Instead of achieving good kinetic conditions for reactions by a good stirring of slag and steel melt, the process was left to the diffusion and only in exceptional cases the steel was stirred with slag. The first modernisation of the process \vhich itself vvas not the most suitable for the electric are furnace was achieved bv the introduetion of the gaseous oxygen in to refining in order to shorten the refining period, and before it also the Perrin process. Characteristic of the last process is intensive mixing of steel and molten slag in laddle du-ring tapping vvhich highly inereases the intensitv of desul-phurisation. At this occasion, also the practice of simul-taneous tapping of the refining slag must be mentioned. In 1960 lo 1970 the steel-making development and re-search was direeted to the processes for intensification of deoxidaiion and reactions occuring betwen stel and slag. Beside the alreadv introduced treatments im vacuums, the first set-ups vvere developed for injeeting povvders into the oted me! t. When found that stirriing and blo\ving in electric are furnaces does not give satisfaotory inerease of the reacti-on rates between the steel and the slag, and that long lasting bIowimg with argon in laddles is not possible due to temperature drap, the first ASEA — KSF, and Fimikl equipment appeared 'to treat the melt in laddles at the simultaneous heating and induetive stirring or blowing with argon. Conditions to transfer metaHurgical treatment into laddles \vere given bv developing suitable closing devices with dampers and with development of the qua;lity linings for laddles. Development for improving the manufacturing process for low carbon high alloyed cromium steel was clo-sed at first by the introduetion of the refining in vacuum. In 1970 AOD and finally also CLU process were introduced. Today the electric are furnace is more and more used as a furnace for fast and economic melting. Therefore stronger transformers and special cooling svstems for the furnace are used. The metaHurgical treatment is transfe-red to specially adjusted laddles. Decarburisation and dephosphorisation are stili rnuch occuring in the furnaces since changing slag in the laddle is difficult and complicated. Slag cam be simply changed in a converter processes (AOD and CLU) but there is no possibilitv for additional heating needed in treating low alloved steel. New idcas briing various combinations and adjust-ments of set-ups. Esipecially the pilot plant UDDAČON converter in Uddeholm is an interesting noveltv in this development. 3AKAIOTEHHE HapaAV c AOAropoMHbiM nporH030M o pa3Biixnn np0H3B0ACTBa ct3ah, npiibeaeh ocmotp Tex cnocoSoB, KOTopbie b HacTonmee bpemh HMeiOT čoALinoe 3iiaHeniie na vcKopemie nponecca npoii3BOACTBa n na YAYMineHiie Ka^ecTBa CTaAii. KAaccimecKiie TexH0A0nwecKiie cnoco5bi b saektpiraeckoii ay* roBoil neMii Gmaii cahihkom np0a0a>khteabhbi, tak kak b cymhoctii ocHOBaHbi na onbiTax np0H3B0ACTBa CTaAii b CM-ne*iax. IIpu AAiiTCAbHOH 3aAepniKH pacnAaBa CTaAii noA TmaieAbHO npn-rOTOBAeHHblM IJUAaKOM AAH paHHHpOBaHH5I m bi CnepBa c AII^^V3110" HHbi.vi pacKHCAeHiie.vi nocTenenno chh3hah coAep^caHHe yrAepoAa, a 3aTexi cHH>KeHiie cepbi. B.viecTO Toro, htoom c xopomnM nepe.vieimi-Baime.M CTaAii n niAaKa co3AaTb SAaronpnHTHbie KHHeTimecKiie ycao-bhh aah teqehiih peaKutHH, mm sto npeAOCTaBHAii BpeMeHH, h toajjKo b peTKiix npHMepax CMeiiiHBaAH CTaAb c iiiAaKOM. IlepBaH moaephiisaiihh cnocoGa np0h3b0actba ctaah , xoth He ocoSeHHo noaxoahmasi aah saektpuheckoii ayr0b01* nehh, npeactab-AHAa, c ueAbio coKpameHHH npouecca, 4>pnmoBaHne c ra3006pa3HbiM KHCTOpOAOM. Ao 3TOrO SblA npHMeHCH cnocos no IIeppHHY, coctoh-buihh b hhtehciibhom nepeMeniHBaHHio CTaAH c pacnAaBAeHHbiM niAa-kom bo BpeMH BbinYCKa pacnAaBa b kobui, hto 3HamiTeAbHo yb6ahmh-BaeT HHTCHcuBHocTb Ha yAaAeHHe cepbi. TaKHce HaAo ynom5ihytt cnocoG oAHOBpeMeHnoro Bbin\^cKa mAaKa aah pacJjHHiipoBaHHH c pacnAaBOM CTaAH. B roAax 1960—1970 iiccAeAOBaHHH b oSAacTH BbinAaBKii CTaAH GblAH HanpaBAeHbl K pa3BHTHIO HHTeHCH4>HKaUHH paCKIICAeHHH H peaKHHH Me^AY MeiaAAOM h niAaKOM. hap«AY c BBeAeHHeM cnoco-6ob oOpačoTKH pacnAaBa b BaKYYMY- noHBHAHCb nepBbie npnSopbi Aah baybahhh noponiKOBoro MaTepnaAa b pacnAaB CTaAH. IIocAe Toro, KaK YCTaHOBACHHo, hto c nepeMemnBaHneM h c npoaybah«em b aaektpn^eckoii ayr0,b0m nemh heab3h, ^to kacaetca ycKopeniiH peaKunii mokay meiaaaom n niAaKOM, o>KHAaTb yaob\e-T3opnTeAbHbie pe3YABTaTbi, a npoAOA>KiiTeAbHoe npoAYBaHHe pacnAaBa c apronoM b KOBine, bcacacibuh CHii^Kenna TeMn-pbi, oKa3aAocb He npiiMeHMMo, noHBHAiicb nepBbie ycTponcTBa ASEA — SKF n yctP°m-ctbo 4>hhka aah o6pa6oTKH pacnAaBa b KOBUiax npn OAHOBpeMeHHOM nporpeBe h iihaykhhohhom nepeMemiiBaHnio, cootb. npoAYBaiIHeM c aproHOM. Ycaobiih a-^h nepenoc MeTaAAyprHH2CKOH oSpaGoTKii pacnAaBa 3 kobihh 6biA noAaH Ha 0CH03aHiin yayqniehhh 4>YHKnnoHaAbHbix CTOnOpHbIX YCTpOHCTB h Ka^eCTBa (j)YTepOBKH aah KOBUieft. Pa3BHTHe \a yayliuiehhh cnocoča aah np0h3b0actba MaAoyrAepoAHCTbix Bbico-K0Aernp0BaHHbix xpoMHCTbix CTaAen 6biAo CHanaAa BbinoAHeHo c BBeACHHeM 4)piimeBaHHfl b bakyyme- riocAe 1970 r. bbcach cnocoS AOD h, hakohen, eme cnoco6 CLU. B HacTOHmee BpeMH 3AeKTpHnecKaH AYr0Baa ne^b HaniAa CBoe npHMeneHne aah SbiCTporo h 3K0H0MHMecK0r0 nAaBAeniiH. I1o3tomy b ynoTPe6AeHHe bbcachbi TpaHC(j>opMaTopbi Bce GoAbmeH mouihoctii, a aah oxAa>kashhh neMeH cnenHa.\bHbie xo aoah Abh bi e CHCTeMbi. Me-TaAAYprHqecKaH o6pa5oTKa pacnAaBa nepeniAa b cnennaAbHO npnro-TOBAeHHbie kobuih. 06e3yraepo>KHBaHHe h ae4>oc4>opn3anHH Bce eme onnpaeTCH na BbinoAHeHHe 3Toro nponecca b nenax, TaK KaK 3aMeHa uiAaKa b KOBine 3axpYAHHTeAbna h CA0^CHa. npn KOHBepTOpHbix npoHeccax (AOD h CLU) 3aMeHa niAaKa HecAo^cna, ho HeT bo3mo>khocth AoSaBOMHoro HarpeBa, KOTopoe 6bi obiAo HeooxoAHMo npn o6pa6oTKH MaA0AerHp0BaHHbix CTaAeH. HoBbie hach noBAeKaioT 3a co6oh pa3Hbie kom6hh3hhh h npn-cnoco^AeHHe arperaTOB. CnenHaAbHbiH aah pa3BHTHH nponecca b stom HanpaBAeHHH npeACTaBAHeT, KaK HHTepecHan hoboctb, onbiT-HbiH KOHBepTop UDDACON npn Uddeholm-y. Nekaj značilnosti in problemov ™ v proizvodnji nerjavnih jekel Janez Kovač Pri izdelavi in predelavi nerjavnih jekel pogosto nastajajo težave, za katere obstaja več vzrokov. Ena glavnih nevšečnosti, ki povzroča slabo plastičnost in s tem slabo predelovalnost teh jekel, je pojav delta ferita. V članku je kratek opis nastanka in vplivov delta ferita na plastičnost pri nerjavnih jeklih. Zbranih je nekaj rezultatov dosedanjih raziskav na tem področju. Na koncu so navedene ugotovitve raziskave nerjavnega jekla Č. 4570 (pro-kron 2 special) v Železarni Ravne v zvezi s preoblikovalno sposobnostjo, odvisno od vsebnosti delta ferita. UVOD Nerjavna jekla so obstojna proti koroziji zaradi povečane vsebnosti kroma, ki tvori na površini oksidno plast, nepropustno proti nadaljnji koroziji. Z dodatkom niklja in molibdena še bolj povečamo pasivnost jekla proti korozijskim medijem. Kljub temu še obstaja možnost interkristalne korozije. Nevarnost pojava interkristalne korozije je največja pri naslednjih pogojih: — če je vsebnost ogljika tako velika, da se pri toplotni obdelavi kromovi karbidi ne raztopijo popolnoma; — če jeklo pri toplotni obdelavi ogrevamo v območje kritičnih temperatur (500—900 °C), kjer nastopa po mejah kristalov izločanje karbidov. Važen pogoj za zahtevno korozijsko obstojnost je čim manjša vsebnost ogljika, ker v nasprotnem primeru izločeni karbidi zmanjšujejo vsebnost kroma v osnovni masi in s tem korozijsko obstojnost jekla. Z začetkom proizvodnje ferokroma z nizkim ogljikom so že leta 1930 uspeli proizvesti krom-nikljevo jeklo z 0,03 % C, medtem ko v zadnjih desetletjih krom-nikljevo jeklo z vsebnostjo 0,03 % C ni več redkost. Zaradi težav pri izdelavi in predelavi krom-nikljevih jekel z ustrezno nizko vsebnostjo ogljika se je uveljavila proizvodnja stabiliziranih vrst nerjavnih jekel, pri katerih je del ogljika vezan s titanom, tantalom, niobijem ali z drugim elementom v stabilnejše in manj škodljive karbide. Obstaja več vrst nerjavnih jekel. Delimo jih glede na odpornost proti koroziji in ognjeodpornost ter glede na različne mehanske lastnosti. Nadalje jih razdelimo po strukturi na feritna, martenzitna Janez Kovač je diplomirani inženir metalurgije in raziskovalec za plastično predelavo ijekel v Železarni Ravne. in avstenitna jekla. Nerjavna jekla avstenitnega tipa imajo največje področje uporabe. Kljub temu tudi ostale vrste uporabljamo v tehniki dokaj pogosto. Izdelava in predelava jekla V proizvodnji nerjavnih jekel je največji problem izdelati talino ter ingote, ki so sposobni za nadaljnjo predelavo. Ocenitev plastičnosti lite strukture je precej nezanesljiva zaradi mnogih vplivnih dejavnikov, kot so: temperatura in čas litja, cblika in dimenzija ingota, način zalaganja in ogrevanja ingotov itd. Glavni problem plastične predelave teh jekel so površinske napake, ki zmanjšujejo plastičnost zaradi dvofazne strukture. Večina napak nastaja na površini valjancev, posebno na robovih. Na sliki 1 so prikazane raztrganine Slika 1 Raztrganine na površini gredice Fig. 1 Puliš on the surface of a billet na površini gredice. Nastale razpoke so večinoma prečne in njihov začetek praviloma sledi kristalnim mejam. Pri plastični predelavi, na mejah med alfa in gama fazo, nastopajo napetosti, in zato je dvofazna struktura glavni vzrok slabe plastičnosti nerjavnih jekel. Znano je, da ima na tvorbo alfa faze v nerjavnih jeklih odločilen vpliv kemijska sestava jekla in režim ogrevanja ingotov. Temperatura litja, oblika in dimenzija ingotov prav tako močno vplivajo na količino alfa faze, oziroma na vsebnost delta ferita. V jeklih, pri katerih je razmerje med kromom in nikljem veliko, in v jeklih, legiranih z Mo, Al, Ti ali Nb, vedno nastopi določena količina delta ferita. Dejavniki, ki vplivajo na nastanek alfa faze, so naslednji: a) Tekočnost taline je odločilnega pomena za vlivanje in ima neposredni vpliv na kakovost površine ingotov. Tekočnost taline, ki je pri visokolegi-ranih nerjavnih jeklih ne moremo vedno zagotoviti v ustrezni meri posredno s kakovostjo površine ingotov, močno vpliva na potek plastične predelave. b) Struktura ingotov po strjevanju Vzdolžni presek ingotov nerjavnih jekel kaže po strjen ju dve karakteristični coni. Prva je ena-koosna in je sestavljena iz drobnih kristalov, druga pa je transkristalna. Vsekakor pa obstaja ozka povezanost odvisnosti plastičnosti od tipa strukture, čeprav ni točno določeno, katera struktura je boljša za plastično predelavo. Iz dosedanjih raziskav razporeditve alfa faze po prečnem in vzdolžnem preseku ingota lahko zaključimo naslednje: — neposredno pod površino ingota je vsebnost alfa faze minimalna celo pri talinah, ki so glede kemijske sestave nagnjene k izločanju večjih količin alfa faze; 0-10% ferita 10 -20% ferita 20-50% ferita nad 50% ferita 0 2 4 6 8 10 12 U 16 18 20 22 24 26 Vsebnost Cr v % Slika 2 Strukturni diagram Cr-Ni jekel* Fig. 1 Structure diagram of Cr-Ni steel6 Slika 3 Razpoke na površini valjanca Fig. 3 Cracks on the surface of the rolled piece — vsebnost alfa faze se povečuje od površine v notranjost ingota in — po vzdolžnem preseku ingota ne nastopajo bistvene razlike v vsebnosti alfa faze. Z raziskavami je ugotovljeno, da neenakomerna porazporeditev alfa faze nastopa zaradi različne porazdelitve temperature v prečnem preseku ingotov, ko se jeklo ohlaja v kokili. Na površini ima alfa faza globularno obliko, medtem ko je v sredini ingota izločena po mejah kristalov hkrati s kromovimi karbidi. c) Kemijska sestava jekla Kemijska sestava ima bistven vpliv na strukturo jekla. Nerjavna jekla prištevamo k najbolj razširjenemu štirikomponentnemu sistemu. Krom ima prostorsko centrirano kubično mrežo in stabilizira alfa fazo, medtem ko ima nikelj ploskovno centrirano kubično mrežo in stabilizira gama fazo. Za razliko od ogljika nikelj ne zmanjša vsebnosti kroma v trdni raztopini. Elementi, ki pospešujejo tvorbo alfa faze, so naslednji: Cr, Si, Mo, Al, Ti, Nb, Ta in P, medtem ko C, Ni, Mn in N, pospeštt-jejo tvorbo gama faze. Določitev vpliva posameznih elementov na strukturno sestavo teh jekel je zelo težavna. Dodatek niklja Cr-Ni zlitinam razširi gama območje. Pri določeni vsebnosti niklja se premena gama faze v alfa popolnoma prepreči in tako dobimo jeklo z avstenitno strukturo. Pri vmesnih vsebnostih, ko njegova vsebnost ne zadošča za nastanek popolne avstenitne strukture, dobimo avstenitno — feritno, avstenitno — imartenzitno ali mar-tenzitno jeklo z večjo ali manjšo vsebnostjo avste-nita. Na sliki 2 je prikazan strukturni diagram Cr-JMi jekla z 0-1—0,13 % C, 0,3—0,48 % Mn in 0,23 do 0,37 % Si. Kot je že navedeno, je za odstranitev možnosti pojava interkristalne korozije potrebno Cr-Ni av-stenitnim jeklom dodajati v določenem odnosu do ogljika titan ali niobij. Dodatek titana ustreza 4,0 do 5,5-kratni vsebnosti ogljika, medtem ko je dodatek niobija enaik 8 do hkratni vsebnosti ogljika. Vpliv dvofazne strukture Medtem ko so majhne vsebnosti delta ferita manj škodljive za plastično predelavo, so vsebnosti delta ferita nad 10 % zelo neprijetne, in torej neposredno vplivajo na plastičnost teh vrst jekel. Razpoke, ki nastajajo pri vroči preedlavi, povzročijo feritni delci zaradi različne plastičnosti alfa in gama faze. Negativni vpliv delta ferita na plastičnost nerjavnih jekel lahko pripisujemo preoblikovalnim lastnostim in rekristalizacijskim hitrostim avstenita in ferita, ki sta osnovni strukturi teh jekel. Na sliki 3 sta prikazana dva tipična primera razpok na površini gredic pri plastični predelavi. Nastanek delta ferita V jeklih z visoko vsebnostjo kroma in v avste-nitnih Cr-Ni jeklih skoraj vedno nastopa delta fe-rit. Nerjavna jekla avstenitno — feritnega in avstenitno — martenzitnega tipa vsebujejo neko določeno količino delta ferita. Delta ferit se pojavlja in ostane v strukturi nerjavnih jekel odvisno od sestave, temperature in stanja predelave. Pri avstenitno — feritnih jeklih je prisoten v celem temperaturnem intervalu od strdišča do sobne temperature in je njegov nastanek pogojen predvsem s kemično sestavo jekla. Temperaturni interval pojavljanja je najizrazitejši v območju visokih temperatur toplotne in vroče predelave 900—1250 °C. Nagnjenje jekla k tvorbi delta ferita je precej odvisno od kemične sestave. Vpliv posameznih elementov na strukturno sestavo je mogoče približno izraziti z njihovim ekvivalentnim vplivom v odnosu na vpliv Cr in Ni. Ti ekvivalentni vplivi izražajo minimalno potrebno vsebnost določenega elementa na popolno preprečitev pojava alfa faze, oziroma gama faze. Z ozirom na zapletenost vpliva različnih dejavnikov na pojav in vsebnost delta ferita obstaja več načinov določevanja. Večina je osnovana na empiričnih podatkih in se rezultati posameznih načinov med seboj razlikujejo. Eden od najbolj uporabljenih načinov je znani Schaeffler-jev diagram, ki je prikazan na sliki 4. 28 Ž 24 £ 20 <3 ž 72 ^ 8 s? \ S Avste nit M s* os X s N iC A+M C—J/ H iS A+b erit Martenzit in0°/°i \ M+F herit 1 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 CrEk=% Cr+2,5x% Si* l,8x % Mo+2x % Nb Slika 4 Schaefflerjev strukturni diagram' Fig. 4 Schaefler's structure diagram1 1800 1600 1400 1400 1000 % Ni 25 20 15 10 V.Cr- Slika 5 Ravnotežni diagram stanja sistema Fe-Cr-Ni2 Fig. 5 Phase diagram of the Fe-Cr-Ni system2 Pri konstrukciji diagrama so upoštevani najbolj pogosti legirni elementi ter elementi stabilizatorji, ki vežejo C in N v stabilno obliko karboni-tridov, ki so tudi pri visokih temperaturah netop-ni v osnovni avstenitni masi. Vpliv temperature na nastajanje delta ferita je predvsem pomemben v čistih avstenitnih jeklih, nekaj manj pri avstenitno — feritnih in avstenitno — feritno — martenzitnih jeklih. Nastajanje delta ferita v območju visokih temperatur lahko zasledujemo na sliki 5, ki predstavlja poenostavljen diagram stanja ternarnega sistema Fe-Cr-Ni. Resnično stanje v jeklu je mnogo bolj zapleteno zaradi vpliva ostalih elementov. Diagram nam kljub temu omogoča razumevanje mehanizma nastanka delta ferita in pogojev, v katerih delta ferit nastopa v strukturi nerjavnega jekla. Vpliv delta ferita na plastično predelavo Plastičnost nerjavnih jekel je odvisna od temperature, časa ogrevanja, vsebnosti delta ferita, litega stanja ter topnosti ogljika, oziroma karbidov v odvisnosti od temperature. Ogljik že v majhnih količinah vpliva na obstojnost posameznih faz in pri višjih temperaturah širi gama fazo in prehaja v trdno raztopino. Povečanje temperature nad območje obstoja homogenega avstenita omogoča pojav delta ferita. B C a S N? ON Cas žarjenja 3ure C Si Mn Cr Ni Mo Nb - 004 064 T55 1816 1215 240 030 - \ O / O / N^ o / -1-L-1---1- _l- 1 950 1000 1050 1100 1150 1200 1250 -— Temperatura (°C) 1300 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 -— Čas (h) Sliika 7 Vpliv časa na vsebnost delta ferita2 Fig. 7 Time influence on the amount of delta ferrite' kem določenem času maksimalno vsebnost, ki se nato pri še daljših časih bistveno ne spreminja. Oba efekta, tako temperatura kot čas, sta podvržena vplivu sestave jekla (slika 7). V železarni Ravne smo raziskovali vpliv vsebnosti delta ferita na predelovalno sposobnost jekla Č 4570 (Prokron 2 sp.). Zasledovali smo 23 šarž tega jekla v redni proizvodnji. Kemijska sestava Slika 6 Vpliv temperature na vsebnost delta ferita2 Fig. 6 Temperature influence on the amount of deltaferrite: V temperaturnem območju 400—900 °C se vsebnost delta ferita litega stanja skoraj ne omenja, nastopa samo minimalno izločanje karbidov. Do temperature 1200 °C se vsebnost delta ferita postopoma zmanjšuje, medtem ko se v temperaturnem območju 1250—1300 °C postopoma povečuje. Povečanje vsebnosti delta ferita se pričenja na kristalnih mejah in se širi v notranjost ingota. V ingotu poteka najhitreje premena alfa faze v gama v površinskem sloju, ker je v njem avstenit manj stabilen in teži k izravnavi vsebnosti alfa faze površinskega sloja in jedra ingota. Tudi rezultati preiskav,2 izvršenih na jeklu Č 4582 (prokron 11 Nb), ki so prikazani na sliki 6, potrjujejo prej navedene ugotovitve o spremembi delta ferita s temperaturo. Iz diagrama je razvidno, da z naraščanjem temperature vsebnost delta ferita pada, od temperature 1200 °C pa začne spet občutno naraščati. Podoben efekt kot temperatura ima tudi čas zadržanja na temperaturi. Pri daljših časih se začne vsebnost delta ferita večati in doseže po ne- . «> V* ■ v . 'i., ' ' ... " ' : . ■ ► -f*.*- •• -C'.-' . -- V.--' '< •- .. ' ' - ' > * ' . ' /. ; ^ v • Slika 8 Primer mikrostrukture jekla Č 4570 (Prokron 2 sp.) v valjanem stanju (pov. 200 X) Fig. 8 An example of the microstructure of the Č. 457C steel (prokron 2 sp.), as rolled. Magnification 20C x . . „ ..... ; , .. . • ■( -v y y. ... Sfi ..... * ' ' ...'■ Slika 9 Primer mikrostrukture jekla Č 4570 (Prokron 2 sp.) v valjanem stanju (pov. 200 X) Fig. 9 An example of the microstructure of the C .4570 steel (prokron 2 sp.), as rolled. Magnification 200 x šarž je bila v predpisanih mejah, in sicer 0,17 do 0,22 % C, 0,006 — 0,030 % S, 0,30 — 0,55 % Si, 16,30 do 17,40 % Cr, 1,98 — 2,65 % Ni, 0,54 — 0,69 % Mn in 0,03 — 0,20 % Mo. Ugotovljeno je bilo, da na vsebnost delta ferita v jeklu razen temperature in časa ogrevanja precej vpliva sestava jekla, četudi je znotraj predpisanih mej. Pri nižjih vsebnostih delta ferita (manj kot 10 %) pri plastični predelavi X12--f(X<) XQ= 28t,515-3,l31XŽ * 0,127X1 - 2^ N = 23 R2-0,27 Sy=1,13 P =90,0% R =0,52 X12 = f(X5) X,2 = 10,195-3,008X5 1:2,3 N= 23 R2=0,19 P =95,0% R =0,43 Sy = 1,17 16,0 16,2 16,4 16,6 16,8 17,0 17,2 17,4 17,6 17,8 18,0 % Cr -— X, Slika 10 Vpliv kroma na tvorbo delta ferita v jeklu Č 4570 (Prokron 2 sp.) Fig.10 Influence of chromium on the formation of delta ferrite in C. 4570 steel (prokron 2 sp.) 16 17 H-"H-h 1,9 2,0 2,1 %Ni 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 — Slika 11 Vpliv niklja na tvorbo delta ferita v jeklu C 4570 (Prokron 2 sp.) Fig. 11 Influence of nickel on the formation of delta ferrite m C. 4570 steel (prokron 2 sp.) X,2 = f(X,X2X3X4X5 XSX7X8J X,2=474,569+767.903 X, -2009.019 X?+104j053 X7- - 94,503 X7+34,219X3~49,93 X3 72,089X^2,248X\t1,3 N=23 P=99% R =0,82 R2 =0,91 5y=0j6 met. ocena cT ferita ___ ___ X1 -a/oC X3=°/oSi Xi=%Cr X7=Vo Mn X,2=met. ocena / ferita 16,8 17.2 % Cr- Q19 020 V o C- Slika 12 Nomogram vpliva Cr, Si, C in Mn na tvorbo delta ferita v jeklu C 4570 (Prokron 2 sp.) Fig. 12 Nomogram of the influence of Cr, Si, C, and Mn on the formation of delta ferrite in C. 4570 steel (prokron 2 sp.) ni bilo težav, medtem ko smo pri višji vsebnosti (okoli 15 °/o) opazili razpoke na površini valjanca (glej sliko 3). Na osnovi ikemijsike sestave šarž smo določili pričakovano vsebnost delta ferita s Schaefflerje-vim diagramom. Obenem smo z metalografskim pregledom struktur ocenili vsebnost delta ferita po GOST 11878. Primerjava dobljenih rezultatov ne kaže večjih odstopanj. Na sliki 8 je prikazana vsebnost delta ferita, ki ustreza po tabeli GOST oceni 2; oziroma 2—4 % in na sliki 9 vsebnost delta ferita z oceno 7, ki ustreza vsebnosti 15—18 %. Z matematično — statistično analizo porazdelitve in regresije smo določili vpliv posameznih elementov na tvorbo delta ferita in s tem na predelovalno sposobnost tega jekla. Rezultati analiz so prikazani na slikah 10, 11 in 12. Na sliki 10 je prikazan diagram vpliva kroma na vsebnost delta ferita, iz katere je razvidno, da povečana vsebnost kroma močno zvišuje vsebnost delta ferita, to pa poslabša plastičnost jekla. Vpliv niklja na tvorbo delta ferita prikazuje slika 11. Z nomogramom na sliki 12 so prikazani vplivni elementi na tvorbo delta ferita v jeklu Č 4570 (Pro-kron 2 sp.). Tako lahko ugotovimo najugodnejšo kemično sestavo za čimnižje vsebnosti delta ferita in za zagotavljanje zadovoljive plastičnosti pri predelavi. Zaključek: Skupina nerjavnih jekel je v tehniki zastopana z veliko vrst jekel, ki se pri izdelavi in predelavi različno obnašajo. Glavni problem predelovalnosti nerjavnih jekel so karakteristične napake (raztrganine na površini), ki so v glavnem posledica dvofazne strukture. Raziskave nekaterih vrst teh jekel so pokazale, da je za uspešno izdelavo in predelavo potrebno izpolniti nekatere pogoje, kot so: 1. kemična sestava mora biti takšna, da ima jeklo v litem stanju manj kot 10% alfa faze (delta ferita); 2. ogrevanje nerjavnih jekel mora biti v predpisanem območju temperature (1160—1230"C) in časa; 3. obstaja možnost ugodne kombinacije kemijske sestave za jeklo Č 4570 (Prokron 2 sp.) znotraj predpisanega območja za dosego čimnižje všehnosti delta ferita in s tem izboljšanje plastičnosti jekla. Literatura: 1. Raoatz F., Die Edelstahle, Berlin, Springer Verlag 1962, str. 599—607 2. Jezeršek A.: Problematičnost določevanja nastajanja delta ferita v avstenitnih nerjavnih jeklih, Železarski zbornik 1970, št. 2 3. Božič B.: Fizičika metalurgija, Beograd 1964, str. 425 do 429 4. Schaeffler: Metal Progress 1949, str. 680 5. Zajkov M. A.: Režimi deformaci i usilija pri gorjačej prokatJke, Sverdlovsk, Metallurgizdat 1960 6. Vizjak F.: Vpliv alfa faze na plastičnost CrnNi avstenit-nih jekel, Železarski zbornik 1972, št. 4 7. Stocca B.: Vzroki slabe plastičnosti jekel tipa 18/8, Železarski zbornik 1972, št. 1 ZUSAMMENFASSUNG Die Gruppe der nichtrostenden Stahle besteht aus einer grossen Zahl verschiedenartiger Stahle, vvelche sich bei der Erzeugung und Verarbeitung auch ganz verschie-den betragem. Das vvichtigste Problem bei der Warmver-formung der nichtrostenden Stahle sind Oberflachenfehler vvelche als Folge eines zvveiphasigen Gefiiges sind. Die U.ntersuchungen an einigen Stahlsorten zeigen, dass fiir eine erfolgreiche Erzeugung und Verarbeitung folgende Bedingungan erfiillt sein miissen: 1. Der Sitahl soli eine solche chemische Zusammen- setzung aufvveisen, dass im Gusszustand vveniger als 10% des Delta-Ferrites enthalten sind. — 2. Die Ervvarmung der nichtrostenden Stahle soli im vorgeschriebenem Temperaturbereich von 1160 bis 1230 "C und vorgeschribener Zeit erfolgen. — 3. Im Bereich der vorgeschriebenen Analysengren-zen ist es beim Stahl Č 4570 (Prokron 2 sp.) moglich die chemische Zusammensetzung so zu vvahlen, dass ein n:e-driger Delta-Ferritgehalt und damit eine gute Verformbar-keit gevvahrieistet vvird. SUMMARY The group of stainless steel consists of a great num-ber of steels vvhich behave differently in manufacturing and vvorking. The main problem in vvorking stainless steel are the characteristic defects (pulls one the surface) vvhich 'are mainly the consequence of the two-phase structure. Investigations of some steel types shovved that some con-ditions must be fulfilled for successful manufacturing and vvorking: — chemical composition must be such that steel, as čast, contains less than 10% alpha phase (delta ferrite), — heating of stainless steel must be in the prescribed temperature (1160 to 1230 °C) and tirne range, — the possibility of favourable combination of chemical composition of Č.4570 (Prokron 2 sp.) exists inside the prescribed range to obtadn the lowest posiible delta ferrite content and thus the improved plasticity of steel. 3AKAK)^EHHE rpynna Hep>KaBeiomHX CTaAefi coaep^cht SoAtmoe hhcao MapoK CTaAH, noBeAeHHe kotophx npn nepepaSoTKe Becb\ia pa3AHHHo. taab-hwh Bonpoc, hto kacaetch o6pa6aTbiBacMocTH hep^a3HaH CTpyKTypa. HccAeAOBaHH« HeKOTOpbix MapoK 3thx CTaAeft noKa3aAH, hto aah oSecneneHHH ycnemHoro h3r0t0baehhh h nepepaSoTKH CTaAen HaAO BbinoAHHTb COOTBeTCTBYK)mHe YcaObh^» a HMeHHO: — 1. PacnAaB ctaah, hto KacaeTca xhmhheckoro cocTaBa aoajkch hmetb he 6oAee 10-th % aAb(J>a-4>a3bi (AeAbTa-4)eppht); — 2. HarpeB hep2kabeioihhx ctaaen aoajkch GbiTb b npeanncahhom anana30hy TeMn-pbi (1160—1230 °C) h bpemchh. HccAeAOBaHHa, BbinoAHeHbie Ha CTaAH MapKH č. 4570 (Prokron 2 sp.) noKa3aAH, hto npn ČAaronpHHTHOH KOM0HHaHHH xnMHHecKoro cocTaBa BHyTpH npeAnncaHHbix npeAeAax ecTb B03M0>KH0CTb aah no-av^chhh pacnAaBa c hh3khm coAep>kahhem aeabta-c^eppnTa h, TaKHM o6pa3QM yAYHHieHHH nAaCTHHHOCTfl CTaAH. Značilnosti kvantitativne ASM/SLA: Tsh metalografske analize s sprego raster-elektronskega mikroskopa in naprave za analizo slike F. Vodopivec in M. Jakupovič Opis značilnosti naprave in njenih prednosti pred napravami, ki analizirajo optično sliko vzorca. Analiza dosegljive natančnosti dela naprave in njene ločljivosti. Analiza subjektivnih analitskih napak. Razprava o obsegu analize, ki da realno sliko analiziranega vzorca. UVOD Lastnosti kovinskih gradiv so odvisne od sestave in mikrostrukture. S pomočjo različnih postopkov za kemično analizo se določa količina posamičnih elementov v gradivih, po posebnih metodah tudi količina posamičnih faz, npr. nekovinskih vključkov, karbidov in podobno. Tako dobljene številčne vrednosti se uporabljajo kot parameter pri iskanju korelacij z uporabnimi in predelovalnimi lastnostmi gradiv. Metalografija se je dolgo časa razvijala predvsem v smeri kvalitativnega spoznavanja mikrostrukture kovin. Velika raznovrstnost mikrostruk-tur tudi pri enaiki osnovni sestavi kovinskih gradiv je bila vzrok, da se razmeroma dolgo časa niso razvile rutinske metode za kvantitativno ovrednotenje mikrostrukture. Zadovoljevali smo se s tem, da smo s pomočjo optičnega mikroskopa (OM) ovrednotili najbolj značilne parametre mikrostrukture (velikost zrn, količina in velikost vključkov, trakavost in podobno) po primerjalni metodi in pri tem uporabljali etalone, \ki so najbolj popolni v ASTM in GOST standardih. Ta način ovrednotenja mikrostrukture je subjektiven, zato ima za posledico precejšnje razlike pri oceni istega vzorca v različnih laboratorijih; razlika je celo med oceno, ki jo izvršijo različne osebe v istem laboratoriju. Rud-dlestone in sodelavci navajajo na osnovi BISRA izkušenj1, da subjektivna napaka onemogoča, da bi se izboljšale sedanje primerjalne metode, zato nima pravega smisla naprej razvijati take metode. Pred leti so v okviru UJŽ (Udruženje j ugoslovenskih železara) vil laboratorijih v Jugoslaviji določili količine vključkov v 11 identičnih vzorcih jekla. Rezultati so se razlikovali za 50 % od dr. Franc Vodopivec, dipl. inž., je samostojni raziskovalec 4,13. 59 55 5°/ • □ i' ' 1 • n a ti ZUSAMMENFASSUNG Bei der Zusamimensetzung eines RasterbiJdes, welches in dem empfangsteil mit den elaktronischen Bedienungs-einrichtungen fiir die automatische Bildanalyse analysiert wird, hat die Anvvendung des Rasterelektronenmiikrosko-pes eioige Vorteile im vergleich mit dem Lichtmikrosko-p. Die laterale Punktaufiosung von Rasterdaktronenmi-kroslkap ist grosser, die Elaktronenintensitat, die Intensi-tat der riickgesitreuten Elektranem ist aber von der cherai-schen Zusammensetzung der analysierten Phase abhangiing. Das badeutet, dass es imoglich iist am Bild Phasen zu unter-scheiden, welche sich in der chemiischen Zusa,mmensetzung von 'der Matrixunterscheidon obwohl keine optische Kontraste da isind. Ein zweiter Vorteil ist in dem, dass unmittalbar das Prknarbild der Probe analysiert wird. Eis sind mehrere Vergleichsanalysen gemacht worden um die Aufloisung des REM, die Analysenreproduzierbarekit, die Fehler wegen der Unstandfestigkeit, der subjektiven Fehler des Operateurs zu bestimmen und schiliesslioh den Umfang der Analyse zu bewertan deren Durchschnitsvverte eine noch annehmbare Geauigkeit haben ikonnen. Diese VergLeichsuntersuchungan zeigten, dass der Fehler vvegen der Umstabilitat der Anlage kleiner als 1% betragt, der subjektive Fehler des Operateurs bei der Bild- analyse mit geniigenden Kontrast ibewegt sich in einem Intervali von 5 % vom Durchschnitt. Eine mehrfache Ana-lyse der Karbide an einem Werkzeugstahl hat mit Hilfe des Bildes der sekundaren und riiakgestreuten Elektro-nen eine durchschnittliehe Karbidgrosse von 0.6 um2 mit einer Abvveichung kSeiner als 5 °/o ergeben, wobei die unte-re Grosse bei der Analyise beriiaksichtigten Korner 0.2 um2 betragen hat. Die Histograme der Verteilung 'der Karbid-korngrosse zivischetn 0.2 und 3.2 um2 weichen gegenseiting um weniger als 5 °/o ab. In Automatenstahlen hat die Ab-weichung der duirchsohnittlichen Einschlussgrosse und der Histograme der Einschlussgrossenverteiliung nicht grosser als 5 '»/o betragen, wenn die Analyse auf Grund von 1000 oder 5000 Einschlussan durchgefiihrt worden ist. Die Abvveichung des Volumenaotails der Binschliisse war nioht grosser als 5 %, wenn dieser auf Grundder Analyse einer solchen Feld-zah,l bestimmt wordan lat, dass edomal ca 150 Einschliisse und das nachstemal ca 1500 Einschliisse beriicksichitigt wor-den sind. Dieses bedeutet, dass es moglich ist eine Genauig-keit im Interval von ±5'°/o zu erreichen, welche dem subjektiven Fehler des Operateurs entsprieht, mit verhaltniss-massig kurzdauerdnden Analysen der Proben in welchen die Verteilung der einzelnen Phasen -nioht zu ungleichmas-sig ist. SUMMARY Scanning electron imicroscope has some advantages over the optical microscope in formation of the image which is analyzed by the automatic image analyzer. Scanning electron microscope has higher resolving power and the electron intensity especially that of reflected electrons depends on the chemical composition of the analyzed phase. It means that phases on the image ean be resolved if they have different chemical composition than the ma-trix though their optical contrast is the same. The second advantage is that primary image of the sample is direotly analyzed. Numerous comparative analyses were made in order to determine the resolving power of the amalyzer, the reproducibility of analyses, the errors due to the unstable-ness, the subjective error of the operator, and finally to esti-mate the extent of analysis \vhich gives average results with acceptable accuracy. It was found that the error due to the unstableness of the analyzer is less than 1% while the subjective error of the operator analysing images with sufficient contrast is about 5% of the average values. In analysis of carbides in tool steel the average carbide size of 0.6 um2 was determined by repeated analyses and by taking images with secondary and reflected electrons. De-viation was less than 5% vvhile the lower size of consi-dered grain was 0.2 um2. Particle size distribution curves of carbide grains wi,th the sizes between 0.2 and 3.2 iim varied for less than 5%. Partiale size distribution curves and the average size did not vary more than 5% in free-cuttiing steel if the analysis was made with 1000 to 5000 inclusions. The volume portion of inclusions deviate less than 5°/o if it was determined by the anaiysis of such a number of fields that once about 150 and then 1500 inclusions were taken in account. It means that the accuracy in the ±5% range can be obtained which corresponds to the subjective error of the operator while analyses are relatively short, and distribution of single phases in the samples was not extremely ununiform. 3AKAKREHHE npn oSpaaoBaHHH a3oBoro nopTpeTa, ahaah3 KOToporo bmiioa-HaeTCH b npnSope aBToMaTH^ecKoro aHaAH3a pacTpoBoro H3o6p£i«e-hh«, nphmehehhe pacTpoBoro aaektpohhoro MHKpocKona HMeeT npH cpaBHeHHH c npHMeHeHHeM onTmecKoro MHKpocKona HeKoropbie npeHMymecTBa. PacTpoBbiii SAeKTpoHHbift MHKpocKon HMeeT SoAee AYquiYK) cnocoSHocTb paspemeHiia HHTeHCHBHOCTK sAeKTpoHOB. npn 3tom HaAO B33Tb BO -BHHMaHHe, a-3bl. 3tO 3Haa3bl, KOTOpbie OTCTynaiOT ot XHMi«ecKoro cocTaBa Marpnu« He cmotpa Ha to, hto H3o6pa)«e-HHe He pa3AHMaeTca mto KacaeTcu onTHHecKoft KOHTpacTHOCTH. CAe-Ayiomee npeHMymecTBo b tom, mto aHaAH3 npHMapHoro H3o6pa)KeHHH o6pa3Ua BbinoAHHeTCH HenocpeACTseHHHO. BbinoAHeH neAbiii paA cpaB-HHTeAbHux aHaAH30B c neAiio, mto6m onpeAeAHTb: cnocoSHDCTb npn6o-pa pa3pemeHHa HHTeHCHBHOCTH 3AeKTpOHOB, BOCnpOH3BOAHTeAbHOCTH aHaAH3a, norpeniHocra bcacactbhh HecTa6iiAbHOCTH, cy6-beKTHBHYio norpenmocTb onepaTopa h, HaKOHeu, oemnio oueHKy aHaAH3a, cpeA-HHH pe3yAbTaTbi KOToporo HaxoAHTCH B npeAeAax npHeMAeHHoft toeKTHBHaa norpeuiHOCTb onepaTopa npn aHa-AH3e (J)a30B0r0 nopTpeTa C AOCT&TOHHblM KOHTpaCTOM HaXOAHTCH b npeAeAax 5-th % cpeAHero 3HaHeHHH. npn aHaAH3e Kap6nAOB b hh-cTpyMeHTaAbHoii CTaAH, npn noMoujH a30Boro nopTpeTa BTopimHbix H OTKAOHeHHblX 3AeKTpOHOB onpeAeAHAH cpeAHHio BeAHMHHy KapSu-aob, KOTOpaa cooraoAHCT 0,6 [lm2 c norpeuiHOCTbio, KOTopaa He npeBbi-rnaAa 5-th %, npH Me.M, KaK hhjkhhh npeAeA B3STbi 3epHa bcahmhhj.i 0,2 ;lm THCTorpaMMbi rpaiauHi-t no pa3MepaM 3epeH BeAHMHHbi b npeAeAax mcjkay 0,2 h 3,2 iim2 pa3AHMaAHCb Me>kay coCoii He 6oAee, HeM Ha 5 %. 05i.eMHaa aoah BKAKmeHHH TaK>Ke He oTKAOHHAacb 6oAee ie\i Ha 5 %, KorAa 3to onpeAeAeHHe bbiao ocHOBaHO npn aHa-AH3e TaKoro KOAimecTBa noAeii, mto OTue^aAO b oahom cavmae 150-th, a b ApyroM CAyMae np6. 1500bkaiomchhhm. sto 3iiaMHT, TOMHOCTb onpeaeaehha mo^cho noaya3 He CAHUIKOM HepaBHOMepHO. Problem varivosti debelostenskih varjencev iz konstrukcijskih jekel UDK: 621.791.004:621.791.002 ASM/SLA: K, k9s, 9-72 V. Prosenc in F. Seliškar Razpoke raznih izvorov kot problem varivosti nelegiranih konstrukcijskih jekel velikih debelin; analiza razpok na zvarjenem strojnem delu; primerjava sestave jekla z mehanskimi lastnostmi in dolžino razpok v varjencu; preskušanje varivosti s preskušanci z lastno vpetostjo; možnosti za vplivanje na varivost z avtomatizacijo varjenja. 1. UVOD Pri varjenju debelostenskih varjencev se pojavljajo številne težave, predvsem če debeline prekoračijo 40 do 50 mm. Tedaj varivost ni problematična samo pri zahtevnejših materialih (malo, srednje ali močno legiranih, oz. mikrolegiranih jeklih), ampak tudi že pri nelegiranih kvalitetah Č 0462, 0463, 0563 in podobnih, ki so v normalnih debelinah pločevine (10 do 20 mm) vedno lahko variva. Problemi izhajajo iz številnih tehnoloških razlogov, ki so vedno prisotni pri varjenju debelih presekov. Ti so: velika hitrost ohlajanja vara zaradi intenzivnega odvoda toplote, velik dovod do-dajnega materiala in z njim tudi toplote, neugodno večosno napetostno stanje v varu in velika togost varjene konstrukcije, ki se težko prilagodi z lastno plastično deformacijo varilnim napetostim. Škodljivi vpliv vodika je pri velikih debelinah mnogo bolj izražen kot pri tankih materialih in tudi homogenost jekla je bolj problematična. 2. Postavitev problema Največji problem pri varjenju debelostenskih varjencev je pokljivost. Vsi prej navedeni dejavniki prispevajo k nastajanju razpok. Te se lahko pojavljajo v varu ali v osnovnem materialu. Začetek imajo lahko v varu, a najpogosteje v prehodni coni in se nato nadaljujejo po prehodni coni ali pa prehajajo v var, oziroma osnovni material. Razpoke so vedno posledica notranjih napetosti in pogosteje nastajajo med ohlajanjem kot pa med ogrevanjem varjenca. 2.1 Razpoke v varu so lahko vroče ali hladne, a neposredni vzroki so lahko metalurški (široki interval strjevanja, nečistoče v materialu, oz. varu, nehomogenosti, neugodne strukturne premene) ali Prof. dr. Viktor Prosenc, VTO — Fakulteta za strojništvo Ljubljana Selišikar Franc, dipl. ing. — TZ Litostroj, Ljubljana pa so splošni — varilski: neugodna ali nepravilna tehnologija varjenja, nekvaliteten dodajni material, vodik v varu, nekvalitetna izvedba varjenja in še drugo. 2.2 Razpoke v osnovnem materialu imajo lahko delno enake vzroke kot one v varu. To so predvsem metalurški vzroki: neprimerna sestava jekla, preveč nečistoč (žveplo), nehomogeni material (tra-kasta struktura), neustrezna predelava (valjanje), ki vodi do neustreznih mehanskih lastnosti, predvsem do prevelikih razlik v vzdolžni in prečni smeri ter po debelini. 2.3 Lamelami lom je posebna vrsta razpok, ki se pojavljajo v osnovnem materialu. So izrazita posledica varilnih napetosti po debelini in metalurške nehomogenosti jekla. Skoraj vedno imajo svoj začetek v osnovnem materialu ali tik pod va-rom v prehodni coni, se nadaljujejo po osnovnem materialu in le redko prehajajo v var. Posebno nevarno je, če ostanejo zaprte pod površino in ne dosežejo večjih dimenzij ter se zato izmaknejo kontroli. Te so kasneje lahko izhodišče za porušitve. Na sliki 1 je nekaj značilnih mest v varih za nastajanje lamelarnih razpok. V vseh primerih je oblika vara v konstrukciji takšna, da je osnovni material obremenjen v smeri debeline. Slika 1 Nekaj značilnih mest za pojavljanje lamelarnih razpok pod zvari Fig. 1 Some characteristic areas where lamellar craks appeared under vveldc. r i 2ZZ2 h B c JZZL vzzm vmz V A tj H I Sliika 2 Nekatere oblike zvarov z različno nagnjenostjo k lamelar nim razpokam A zelo neugodno, B, C in D ugodnejše, E neugodno, F odmik z roba je ugodnejši, G slabo, H boljše, J vzdolžna lamela razmere izboljša Fig. 2 Some shapes of vvelds vvith various susceptibility to lamelar cracking A very unfavourable, B, C, and D more favourable, E un-favourable, F away from the edge is more favourable, G bad, H better, J Iongitudial lamella Improves the situation K nastajanju lamelarnih razpok prispeva svoj delež nekvaliteten material, nepravilna zasnova varjene konstrukcije, nepravilna izvedba varjenja in priprava varnega roba. Jeklo, ki naj bi bilo odporno proti lamelarnemu lomu, naj bi bilo zelo čisto, s čim bolj izotropnimi mehanskimi lastnostmi. Prerez A-A 2 ČL.0446 Slika 3 Skica varjenca z označenimi razpokami Fig. 3 Sketch of the vvelded piece with marked cracks Številni raziskovalci [1], [2] so iskali povezavo med sestavo, načinom izdelave in predelave jekla ter lamelarnim lomom. Ugotovljeno je, da imajo zelo slab vpliv sulfidne in tudi oksidne nečistoče, izločene v obliki trakov. Zato naj žveplo v jeklu ne bi prekoračilo 0,01 %, ker se nad to vrednostjo že pojavljajo lamelarne razpoke, niže pa ne. Istočasno mora biti zagotovljena tudi dobra dezoksi-dacija [3]. Odpornost proti lamelarnemu lomu nakazujejo mehanske lastnosti v smeri debeline materiala. Največji poudarek je na kontrakciji v smeri debeline. Najnižja prečna kontrakcija (po debelini) naj bi bila ob nizki stopnji vpetosti najmanj 25 %, pri večjih vpetostih mora biti znatno višja. Zelo važno je torej konstruiranje, kjer naj bo velik poudarek na razporejanju in oblikovanju varov. Na sliki 2 je nekaj primerov oblike in namestitve varov s slabim vplivom na pokljivost in za primerjavo so prikazane ugodnejše izvedbe. 3. Analiza razpok na varjenem strojnem delu Pri varjenju strojnega dela večjih dimenzij iz jekla Č 0462, debeline 40 mm, in iz jeklene litine ČL 0446, debeline 80 mm, je prišlo 'do številnih razpok. Varjenec (slika 3) je bil izrazito toga konstrukcija z veliko stopnjo vpetosti. Pri varjenju krožnega vara — K, kjer je bila predpisana popolna prevaritev, so bile ugotovljene po celem obodu številne razpoke. Pri oceni oblike konstrukcije in namestitve vara je bila umestna ugotovitev, da bi bile razpoke lahko lamelarne, če bi bilo jeklo k temu nagnjeno. Pri sanaciji varjenca je bil izrezan cel var - K. S tem je bila bistveno spremenjena oblika varnega spoja, a izrezani var je bil podvržen številnim preiska-vam (mehaničnim, kemičnim in metalo-grafskim). 3.1 Mehanske preiskave Pozicija, iz katere je bil izrezan obroč (razpokam var), je bila iz jekla Č 0462, a sestavljena iz treh različnih šarž. Obroč je bil razrezan na 17 segmentov, dolžine 400 do 500 mm, od katerih je 6 pripadalo šarži št. 0097, 6 šarži št. 9889 in 5 šarži št. 3728. Kemična sestava in mehanske lastnosti v vzdolžni smeri so bile znane že iz prevzemnih atestov. Dodatno so bile ugotovljene še mehanske lastnosti v smeri debeline. Rezultati so navedeni v 'tabeli. Iz nje je razvidno, da kemična sestava v vseh točkah ustreza predpisu za kvaliteto Č 0462. Odstopanja pri žveplu so od 0,022 do 0,035 %. Tudi pri mehanskih lastnostih so opazna odstopanja, vendar so ta v vzdolžni smeri nebistvena, celo na izrezanem obroču po varjenju. Izrazite pa so razlike pri kontrakciji po debelini, ki je bila ugotovljena na izrezanih segmentih. Pri šarži št. 0097 z žveplom 0,022 % do 0,025 % je bila kontrakcija 19 do 33,8 %, pri šarži št. 9889 z žveplom od 0,030 do 0,035 % je bila kon- Tabela: Kemične sestave in mehanske lastnosti isk :la iz izrezanih segmentov Številka šarže 0097 3728 9889 KEMIČNA ANALIZA % C 0,13 —0,15 0,13 —0,16 0,13 —0,17 Si 0,22 —0,28 0,22 —0,26 0,15 —0,18 Mn 0,53 —0,59 0,63 —0,70 0,60 —0,67 P 0,016 — 0,020 0,016 — 0,022 0,011—0,012 S 0,022 — 0,025 0,030 — 0,035 0,031 —0,035 N2 0,006 0,007 0,005 MEHANSKE LASTNOSTI (iz atesta) Meja plastičnosti N.mm—2 317 286 279 Trdnost N.mm—2 460 466 420 Razteznost % 27 26 29 Žilavost J 24,8 —- 37,8 47,4 — 50,0 46,7 — 49,4 Kontrakcija % 65,8 60,5 65,2 MEHANSKE LASTNOSTI (po debelini materiala) Meja plastičnosti N.mm—2 287 — 385 203 — 267 229 —343 Trdnost N.mm—2 458 —483 438 —484 404 —429 Kontrakcija % 19 — 33 5,6— 15 6,6— 12,6 Žilavost J 10,3— 11 2,0— 8,4 7,6— 10,9 ANALIZA RAZPOK Štev. razpokanih segmentov 3 6 4 Skupna dolžina razpok mm 205 2150 1530 isto % 7,5 79,5 68 trakcija 5,6 do 15 % in pri šarži št. 3728 z žveplom med 0,031 in 0,035 % je bila 6,5 do 11,5 %. Iz navedenega sledi, da so bile kontrakcije pri vseh treh šaržah sorazmerno nizke; vendar je najvišja pri šarži z najnižjim žveplom, ki izkazuje istočasno tudi najboljšo žilavost (določeno na segmentih). Po ugotovitvah skupne dolžine razpok na izrezanih segmentih se rezultati zelo dobro ujemajo z žilavostjo in kontrakcijo po debelini. Pri šarži št. 0097 je skupna dolžina razpok na treh segmentih samo 205 mm, kar je 7,5 % od skupne dolžine. Na segmentih šarže št. 9889, ki ima najslabše mehanske lastnosti, je skupna dolžina razpok 2150 mm, tj. 79,5 %, a na segmentih šarže št. 3728 je razpok v skupni dolžini 1530 mm„ oziroma 68 %. 3.2 Metalografske preiskave Po pregledu z ultrazvokom je sledila še metalo-grafska preiskava razpok, da bi ugotovili, kakšen je njihov potek. Preiskava kaže, da se pričenjajo vse razpoke v prehodni coni, se širijo pod varom Slika 4 Potek razpok v nekaterih izrezanih segmentih a) šarža 9889, b) šarža 3728, c) šarža 0097 Fig. 4 Crack course in some cut sections a heat 9889, b heat 3728, c heat 0097 » a) Test Window 2 1 o o i ^. ..—__ 3 _ o o co 150(200) AJ 350 (450) Prerez A- A L> 4N cn o 60 (80) v II 17 /// 60 ( —S---Om- 0 (2 80) 20) 5° b) Dvojni zvar K fT 1 o LO • o o CM m V//// o t-- 4°i 120 70 120 Št.varilne probe: 1 2 3 Temp. predgretja [°C]:0 150 200 Slika 5 Obliki preskušancev za ugotavljanje varivosti z lastnim vpetjem, okenski (Window-test), dvojni zvar-K Fig. 5 Shapes of test pieces for testing weldability by own rigity of samples, window-test, double K vveld ali pa prehajajo v osnovni material. Iz makrome-talografskih posnetkov (slika 4) je razvidno, da ima le malo razpok takšen potek, ki bi ustrezal predstavi lamelarnega loma in je le-ta samo nekoliko nakazan. Iz te analize sledi zaključek, da pri varjenju velikih debelin ne zadošča samo poznavanje mehanskih lastnosti po dolžini, ampak je važna predvsem kontrakcija po debelini, ki je vedno povezana z nizkim žveplom. 4. Preskus varivosti s preskušane! z lastno vpetostjo Vzporedno s preskusom izrezanega vara so bili napravljeni precej številni varivostni preskusi na preskušancih z lastnim notranjim vpetjem. Izbrana sta bila dva preskušanca, dvojni var - K in Window - test (preskus z oknom) (slika 5). Preskusni material je bil jeklo C 0462, C 0463 in Č 0563, debeline 60, 70 in 80 mm. Varjenje je bilo ročno, z dovodom toplote 12 do 20 kJ.cm-1 pri elektrodah premera 3,25 mm in 15 do 25 kJ.cm—1 pri elektrodah premera 5 mm, izvedeno pri sobni temperaturi i p s predgrevanjem na 150 °C. Za ponazoritev posebno neugodnih pogojev je bila serija poskusov, opravljena pri temperaturi okolice s forsiranim ohlajanjem vara in varjeno z nesuše-nirni bazičnimi elektrodami. Preskus je pokazal, da je s preskušanci le težko doseči tako neugodne pogoje, kot se pojavljajo v realnih varjencih. Napake, predvsem razpoke, so se pojavile le v dveh primerih, in to pri varjenju s forsiranim ohlajanjem v hladni vodi. 5. Vpliv avtomatizacije varjenja na varlvost V definiciji varivosti neke kovine ali zlitine ni obsežena samo vrsta, sestava, kvaliteta in debelina osnovnega materiala, ampak tudi varilni postopek. Zato je možno z izbiranjem varilnega postopka vplivati na varivost. Predvsem je zanimivo, če zamenjava ročnega varjenja z avtomatskim lahko varivost izboljša. Pri avtomatskem varjenju se dosežejo večje hitrosti taljenja in so koti posnetja ©3-------2 5 6 7 Slika 6 a) Princip varjenja v ozki regi b) Makro posnetek zvara (v ozki regi). Fig. 6 a Principle of welding in a narrow gap b Macropicture of the vveld (in narrovv gap) CO, EPP 8 / 22 kg /m 18 16 U 12 o o > 10 o >N (U 6 L 2 0 /j / - y/EpF> - / / ' A - /// c°2 ' ' ' - /// NG. / / / s ■ r - 0 30 50 mm 100 debelina osnovnega materiala Slika 7 Primerjava porabe dodajnega materiala in priprava zvar-nega roba pri: R ročnem obločnem varjenju, EPP (pod praškom, CO, po MAG postopku, NG varjenje v ozki regi Fig. 7 Comparison of filler comsumption and preparation of the welding edge at: R faand metal are welding, EPP submer-ged are welding, CO; MAG process, NG vvelding in narrovv gap varnega roba lahko bolj strmi. Zato je poraba dodajnega materiala manjša. S tem se skrajša čas varjenja, zmanjša potrebni dovod toplote in z njim varilne napetosti po varjenju. Za varjenje posebno velikih debelin je ugoden postopek varjenja »v oziki regi« — Narrow-gap. [4] Shematično je prikazan na sliki 6a, a na sliki 6b je makroposnetek vara v ozki regi [5]. Varjenje je v zaščitni atmosferi. Širina varne špranje je zelo ozka in poraba dodajnega materiala majhna. [6] V sliki 7 je prikazana poraba dodajnega materiala pri štirih varilnih postopkih. Vidna je prednost polavtomatskih in avtomatskih načinov varjenja, a pred vsemi je varjenje v ozki regi. 6. ZAKLJUČEK Varivost debelostenskih varjencev je vedno kritična. Za uspešno varjenje je treba zagotoviti cel sklop ukrepov, ki se začenjajo pri pravilni konstrukciji, ustrezni kvaliteti osnovnega materiala, pravilni varilski tehnologiji in zadostni tehnološki disciplini, ki zagotavlja kvalitetno izvedbo varilskih del. Tudi avtomatizacija varilnih postopkov lahko prispeva izdaten delež k izboljšanju varivostnih pogojev. Literatura: 1. Wilson, G. W.: Minimiziing lamellar tearing by impro-ving Z-direction ductiMty. Weld. J. (1974) nov., s. 611 2. Kobayashi, K. in sodel.: Propagation de fissures de fa-tigue Soud. et techn. conn. 32 (1978) 4/5, s. 127 3. Aotorski kolektiv: Soud. et teohn. conn. 31 (1977) 5 6, s. 4. Soudage Narrow. gap, Cahiers techniques Sciaky, (1977) 10 5. Hendersan, I. in K. Seifert: Untersuchung verschiede-ner Badsicherungen beim En;gspaltschwedssen eines Re-aktorbaustahles. Schwei,ss. Schneid. 26 (1976) 8, s. 291 6. Beokert, M. in R. Probst: Betrachtungen zum Schwei-sen von Nahten geringen Volumens ... Schvveiss. u. Schneid. 28 (1976) 8, s. 287 ZUSAMMENFASSUNG Ein grosses Problem beim Schweissen von diekwandi-gem Grundvverisstoff iist die Rissigkeit. Lamellenbriiche sind gamz besondere Fehler, deren Ursache metallurgische Unreinigkeiten im Stahl sind. Die metallographische Untersuchung eines Risses an einer Schvveissverbindung aus Stahl Č 0462 und einer Dicke von 40 mm und Stahlguss ČL 0446 und 80 mm Dioke, und die chemischen und mechanischen Untersuchungen am Stahl in der Diokemrichtiung haben eine unmittelbare Verbiindung zvvischen der Risslange, dem Schweffelgehalt und der Einschniirrung in der Dickejirichtung ergeben. An Rissen war der Lamellenbruch nur leieht angezeigt. An verschiedenen Proben welche bei der Versuchsdurchfuh-rung eingespannt werden, konnen die Verhaltnisse beim Schweissen nicht zuverlassig reproduziert werden. Auto-matisierung der Schweissverfahren kann die Schweissbar-keit giinstig toeeinflussen, da die Warmezufuhr niedriger ist und damit auch die Schweisssipaniiungen. SUMMARY The greatest problem in welding thick-walled pieces is their susceptibility to cracking. Lamellar fractures appe-aring mainly because of metallurgical non-homogeneities in steel are a special type of cracks. Metallographic ana-lysis of craaks in 40 mm thiok welded piece of Č 0462 steel and 80 mm thick welded piece of ČL.0446 čast steel shovv-ed at simultaneous chemical and mechanical investigations of steel in the direction of thickness that direct relation- ship exists between the length of cracks and the sulphur content, and the contraction in transversal direction (thickness). The lamellar characteristic of the cracks was only slightly indicated. Test pieces having own rigity cannot reliably raproduce conditions in welding. Automation of the welding process can favourably influence the welda-bility since the needed heat input is reduced and thus also the welding stresses. 3AKAKMEHHE CymecTBeHHbiH Bonpoc npii CBapKH TOACTOCTeHHbix CBapHbix coeAHHeHHg npeACTaBAaeT HaAHine TpemuH. CBoeo6pa3Hbift bha TpeiUHH 3to CAOHCTMe TpeiUHHbl, KOTOpbie o6pa3yK)TCH TAaBHblM 06pa30M BCAeACTBHH MeTaAAyprnqecKHX HeoAHopoAHoeTeii b cTaAH. Ha CBapHbix o6pa3uax CTaAH MapKH C. 0462 toaihhhbi 40 mm h CTaAbHoro ■AHTba MapKH CL. 0446 toaiiihhh 80 mm, BbinoAHeHHbie xniimecKne h mexahm«reckne hccaeaobahhs b HanpaBAeHHH toahhhm o6pa3ua noKa-3aAH HenocpeACTBeHHyio CBS3b MeatAV aahhoh TpemiiH H % cepbi, a TaKate cBS3b c cvacemieM b nonepe^HOM HanpaBAeHHH (no TOAmnue). Caohcthh BHA TpemiiH TOAbKo cAerKa npHMeien. Ha o6pa3Hax c caMOHanpaaceHiieM HeT HaAe«Hbix b03m0>KH0creH penpoAvmipoBaTb VCAOBIia, KOTOpbie B03HHKaroT npH CBapKH. ABTOMaTH3aHHSI CBapKH MOJKeT noBAH3TB nOAO>KHTeAbHO Ha CBapHBaeMOCTb, TaK KaK YMeHb-maeT BBeAeHHe Heo6xoAHMoro KOAH^ecTBa TenAOTbi, h c sthm TaKace CBapoTObie HanpaaceHHH. Odgovorni urednik: Jože Arh, dipl. inž. - Člani Jože Rodic, dipl inž Mirko Doberšak, dipl. inž., dr. Aleksander Kveder, dipl. inž., Edo Žagar, tehnični urednik Oproščeno plačila prometnega davka na podlagi mnenja Izvršnega sveta SRS — sekretariat za informacije št. 421-1/72 od 23. 1. 1974 Naslov uredništva: ZPSZ - železarna Jesenice, 64270 Jesenice, tel. št 81-341 int. 880 - Tisk: TK »Gorenjski tisk«, Kranj VSEBINA UDK: 669.185:669.187.2 ASM/SLA: D5, D8, D9 Metalurgija — izdelava jekla — posebni postopki ponovčna metalurgija — vakuumska metalurgija W. Hozlgruber Posebni postopki v proizvodnji kakovostnih in plemenitih Jekel Železarski zbornik 13 (1979) 2 s 45—61 Razvoj proizvodnje jekla v svetu in postopkov za izdelavo jekla. Potreba po izboljšanju odfosforenja, odžveplanja in čistoče jekla z intenziviranjem posameznih proizvodnih faz. Pospeševanje odfosforenja in odžveplanja z vpihovanjem prašnatih snovi. Obdelava jekla v ponvi, kakor prepihovanje z argonom, vpihovanje raznih žlinder ali CaSi za odžveplanje in dezoksidacijo, kakor tudi ogrevanje v vakuumu. Izdelava visokolegiranih Cr in Cr-Ni jekel v konvertorjih. Avtorski izvleček UDK: 621.775-977:669.15-194 ASM/SLA: Q23q, F2, SS, M26 Metalurgija — toplo preoblikovanje, plastičnost, delta ferit, nerjavno jeklo J. Kovač Nekaj značilnosti in problemov v proizvodnji nerjavnih jekel Železarski zbornik 13 (1979) 2 s 63—68 Pri izdelavi in predelavi nerjavnih jekel pogosto nastajajo težave, za katere obstaja več vzrokov. Ena glavnih nevšečnosti, ki povzroča slabo plastičnost in s tem slabo predelovalnost teh jekel, je pojav delta ferita. V članku je kratek opis nastanka in vplivov delta ferita na plastičnost pri nerjavnih jeklih. Podanih je nekaj rezultatov dosedanjih raziskav na tem področju. Na koncu so navedene ugotovitve raziskave nerjavnega jekla Č.4570 (prokron 2 spe-cial) v Železarni Ravne v zvezi s preoblikovalno sposobnostjo odvisno od vsebnosti delta ferita. Avtorski izvleček UDK: 620.187 ASM/SLA: Tsh Metalurgija — metalografija — analiza slike — karbidi — nekovinski vključki F. Vodopivec in M. Jakupovič Značilnosti kvantitativne metalografske analize s sprego raster elektronski mikroskop naprava za avtomatično analizo slike Železarski zbornik 13 (1979) 2 s 69—76 Opisana je zgradba naprave, njen način dela in analizirane njene prednosti pred sprego optično mikroskop-napravo za analizo slike. S sistematičnimi preizkusi je bila preverjena reproduktibil-nost in ugotovljeno, da je napaka zaradi nestabilnosti manjša od 1 °/o, subjektivna napaka operaterja pa dosega do 5 %. Z analizami količine in velikostne porazdelitve karbidov tipa M6C v orodnem jeklu in vključkov manganovega sulfida v jeklu za avtomate je bila preverjena ločljivost naprave. Rezultati kažejo, da je mogoče doseči pri analizi karbidov ločljivost do 0,2 um pri poprečni velikosti karbidnih zrn 0,6 [im. Številne analize so pokazale, da se da definirati na osnovi analize ca 1000 vključkov in karbidnih zrn velikostna porazdelitev z odstopanjem, ki ni večje od 5 %. Primerjalne analize jekla za avtomate so pokazale razliko pod 5 % med količino vključkov, ki je določena na osnovi analize tolikega števila polj, da je bilo izmerjenih ca 1500 vključkov in ca 150 vključkov. To kaže, da je mogoče v sistemih, kjer so komponente enakomerno porazdeljene, določiti volumski delež posamičnih faz z analizo razmeroma majhnega števila vidnih polj. Avtorski izvleček UDK: 621.791.004:621.791.002 ASM/SLA: K, K9s, 9—72 Metalurgija — varjenje — varivost — nelegirano jeklo — razpoke v zvarih — varivostni preskusi V. Prosenc, F. Seliškar Problem varivosti debelostenskih varjencev iz konstrukcijskih Jekel Železarski zbornik 13 (1979) 2 s 77—82 Z naraščajočo debelino postaja varivost konstrukcijskih jekel problematična. Pojavljajo se razne vrste razpok med in po varjenju. Analiza razpok, ki so se pojavile v varjencu iz C.0462 debeline 40 in 80 mm, je pokazala neposredno povezavo med % S v jeklu, mehanskimi lastnostmi po debelini in dolžino razpok. Razpoke niso imele značilnega lamelarnega poteka. S preskušane! z lastno vpetostjo ni možno zanesljivo reproducirati pogojev, ki nastopajo v zvarjeni konstrukciji. Avtomatizacija varjenja lahko ugodno vpliva na varivost z zmanjšanjem potrebnega dovoda dodajnega materiala in toplote. Avtorski izvleček INHALT UDK: 621.775-977:669.15-194 Metallurgie — VVarmformgebung — Verformbarkeit — Deltaferrit — Nichtrostender Stahle J. Kovač Einige Besonderhelten bel der Erzeugung der nichtrostender Stahle železarski zbornik 13 (1979) 2 s 63—68 Die Erzeugung und Verarbeitung der nichtrostenden Stahle ist ott mit Schvvierigkeiten verbunden, fiir welche mehrere Grttnde be-stehen konnen. Ein wichtiger Grund fiir die schlechte Verformbarkeit dieser Stahle ist das Auftreten des Deltaferrits im Stahl. Im Artikel ist eine kurze Beschreibung iiber das Entstehen von Deltaferrit und iiber den Einlfuss von Deltaferrit auf die Verformbarkeit der nichtrostenden Stahle gegeben. Enige Ergebnisse der bisherigen Untersuchungen auf diesem Gebiet sind angegeben. Am Ende wer-den noch die Untersuchungsergebnisse fiir einen nichtrostenden Stahl C 4570 (Prokron 2 special) aus dem Erzeugunsprogramm des Hiittenwerkes Ravne iiber die Verformungsfahigkeit abhangig vom Deltaferritgehalt angegeben. Auszug des Autors UDK: 669.185:669.187.2 ASM/SLA: D5, D8, D9 Metallurgie — Stahlerzeugung — Sonderverfahren — Pfannenme-tallurgie — Vakuummetallurgie W. Holzgruber Wandlungen in der Verfahrenstechnlk bel der Herstellung von Qualltats- und Edelstahlen Železarski zbornik 13 (1979) 2 s 45—61 Entvvicklung der VVeltstahlproduktion und der angewendeten Verfahren: Notwendigkeit der Verbesserung der Entphosphorung, Entschwefelung und des Reinheitsgrades durch Intensivierung ein-zelner Verfahrensschritte: Bcschleunigung der Entphosphorung und Entschwefelung im Ofen durch Einblasen pulverformiger Fest-stoffe: Behandlungsmassnahmen in der Pfanne, wie Ar-Spiilen, Einblasen von Schlacken oder CaSi zur Entschvvefelung und Deso-xidation sowie Vakuum-Heizbehandlung; Konverterverfahren zur Herstellung hochlegierter Cr- und Cr-Ni-Stahle; Ausblick. Auszug des Autors UDK: 621.791.004:621.791.002 Metallurgie-Schweissen-Schweissbarkeit-Unlegierter Stahl-Risse in Schweissverbindungen — Schvveissbarkeitsversuche V. Prosenc, F. Seliškar Probleme der Schwelssbarkeit der dlckwandigen Konstruktlonsteile aus Baustahl Železarski zbornik 13 (1979) 2 s 77—82 Mit zunehmender Dicke wird die Schweissbarkeit der Bau-stahle problematisch. Risse treten auf in Schweissverbindungen wahrend des Schweissens und nach dem Schweissen. Die Untersuchungen der in der Schweissverbindung aus Stahl C 0462 auftre-tenden Risse zeigten, dass zvvischen der Risslange, dem Schweffel-gehalt im Stahl und den mechanischen Eigenschaften in der Dickenrichtung eine unmittelbare Verbindung besteht. Die Risse zeigten keinen Lamellenrissverlauf. Es ist unmoglich an Proben welche bei der Versuchsdurchfiihrung eingespannt werden, die Bedingungen welche in einer geschv/eissten Konstruktion herschen, zuverlassig reproduzieren zu konnen. Die Automatisierung der Schweissverfahren kann die Schweiss-barkeit durch die Verminderung des notigen Zusatzwerkstoffes und der Warme giinstig beeinflussen. Auszug des Autors UDK: 620.187 ASM/SLA: Tsh Metallurgie — Metallographie — Bildanalyse — Karbide — Nichtme- tallische Einschliisse F. Vodopivec, M. Jakupovid Eigenhelten der quantitativen metallographlchen Analyse am Raster-elektronenmlkroskop und der Einrichtung fiir die automatiscbe Blldanelvse Železarski zbornik 13 (1979) 2 s 69—76 Die gesamte Einrichtung des REM und die Arbeitsweise sind beschrieben. Weiter werden deren Vorteile zu der Kombination Lichtmikroskop mit der Einrichtung fiir die Bildanalyse beschrieben. Durch systematische Untersuchungen ist die Reproduzierbarkeit iiber-prift worden und festgestellt, dass der Fehler wegen der Unstabilitat kleiner als 1 % betragt, und der subjektive Fehler des Operateurs nicht grosser als 5 % wird. Durch die Analysen der Menge und der Grbssenverteilung der Karbide des Types M6C in einem Werkzeug-stahl und der Mangansulfideinschliisse in einem Automatenstahl ist das Auflosungsvermogen, der Einrichtung uberpriift worden. Die Ergebnisse zeigten, dass es bei der Analyse Jer Karbide moglich ist eine Auflosung bis 0,2 um bei iner durchschnttlichen Karbidkorn-grosse von 0.6 um zu erreichen. Die umfangreichen Analysen zeigten, dass es moglich ist auf Grund der Analyse von ca 1000 Ein-schliissen und Karbidkorner eine Grossenverteilung mit der Ab-vveichung die nicht grosser ist als 5 % zu definieren. Vergleichsanalysen an einem Automatenstahl haben ein Unter-schied von 5 % zwischen der Einschlussmenge welche auf Grund der Analyse einer solchen Feldzahl ermittelt worden ist, dass ca 1500 Einschliisse und ca 150 Einschliisse bestimmt worden sind, ergeben. Dadurch ist es moglich, in Systemen vvo die einzelnem Komponenten gleichmassig verteilt sind, den Volumenanteil der ein-zelnen Phasen durch die Analyse von verhiiltnissmassig kleiner Feldzahl zu bestimmen. Auszug des Autors CONTENTS UDK: 669.185:669.187.2 ASM/SLA: D5, D8, D9 Metallurgy — Steels making — Special processes — Laddle metal-lurgy — Vacuum metallurgy W. Holzgruber Special processes for manufacturing quality and high-grade Steel Železarski zbornik 13 (1979) 2 S 45—61 Development of steelmaking in the world. Necessity to improve dephosphorisation, desulphurisation and purity of Steel by inten-sifying single manufacturing stages. Intensification of dephosphorisation and desulphurisation bv injection of powders. Steel treatment in laddle as well as blowing bv argon, injection of various slags or CaSi for desulphusation or dexidation as well as heating in vacuum. Manufacturing high alloyed Cr and Cr-Ni steel in converters. Author's Abstract UDK: 621.775-977:669.15-194 ASM/SLA: Q23q, F2, SS, M26 Metallurgy — Hot forming, plasticity, delta ferrite, stainless steel J. Kovač Some characteristics and problem in manufacturing stainless steel Železarski zbornik 13 (1979) 2 S 63—68 In manufacturing and vvorking stainless steel frequent difficul-ties appear because of various reasons. One of the main troubles which causes bad plasticity and thus bad workability of this steel is the appearance of delta ferrite. Paper presents short description of the formation and the influence of delta ferrite on the plasticity of stainless steel. Some obtained results of investigations are given. At the end, the findings of the investigation of C.4570 stainless steel (prokron 2 special) in Ravne Ironworks are cited. Relation-ship between the workability and the amount of delta ferrite was analyzed. Author's Abstract UDK: 620.187 ASM/SLA: Tsh Metallurgy — Metailography — Picture analysis — Carbides — Non- metallic inclusions F. Vodopivec, M. Jakupovič Characteristics of quantitatlve metallographlc analysls with the combination of electron microscope and automatic image analyzer Železarski zbornik 13 (1979) 2 S 69—76 The construction of the apparatus, its principle of operation are described, and the advantages over the combination of optical microscope and the image analvzer are analyzed. Reproduribility was checked by systematic tests and it was found that error due to the unstableness is less than 1 %, and the subjective error of the operator does not overcome 5 %. The analysis of the amount and the size distribution of M6C carbides in tool steel, and the analysis of manganese sulphide in free-cutting steel was used to check the resolving power of the analyzer. Results show that the resolving power down to 0.2 um2 could be achieved in carbide analysis at the average carbide grain size of 0.6 um2. Numerous analyses showed that about 1000 inclusions can be defined by the analysis while the carbide grain size distribution does not vary more than 5 %. Comparative analyses of free-cutting steel showed a difference of less than 5 % if the amount of inclusions was determined by analysis of such number of fields that 1500 inclusions or only 150 inclusions were measured. It means that in the systems with uni-formly distributed constituents the volume portion of single phases can be determined with analysis of a relatively small number of fields. Author's Abstract UDK 621.791.004:621.791.002 ASM/SLA: K, K9s, 9-72 Metallurgy — Welding — Weldability — UnalIoyed steel — Cracks in we]ds — Weldability tests V. Prosenc, F. Seliškar Problematics of Weldability of thick-wailed pieces of structural steel Železarski zbornik 13 (1979) 2 S 77—82 The increased thickness causes the problems in welding structural steel. Various craks during and after the welding appear. Ana-lysis of cracks which appeared in the 40 and 80 mm thick welded pieces of C 0462 steel indicated direct connection between the sul-phur content in steel, the mechanical properties in the thickness direction, and the crack lengths. The craks did not have characte-ristic lamellar course. Test pieces having own rigity cannot reliably reproduce the conditions which occur in the welded structure. Automation of the vvelding can favourabiy influence the weldability by the reduction of the needed filler and heat input. Author's Abstract COZlEP>KAHHE YAK: 621.775-977:669.15-194 ACM/CAA: Q23q, 4>2, CC, M26 MeiaAAyprHH — ropaqaa AeopMaima — iuacraiHocrb — AeAbTa-eppiiT — HepjKaBeiomaa CTaAb J. Kovač HecKOAbKO xapaKTepHbix cbohctb h npoGACMoa npa npoH3BOACTBe Hep>KaBeiomiix CTaAefl Železarski zbornik 13 (1979) 2 C 63—68 BcAeACTBHH pa3HLix B03HHKaK)T npH H3r0T0BAeHHH h nepepa-6otkh Hep>KaBeroiniix craAefl iacTo pa3Hbie 3aTpyAHeHHH. OAHa H3 rAaBHbix HenpuHTHOCTen npeACTaBAaeT coOoto HeyAOBAeTBOpHTebHaa naacthihoctb h, b cbh3h c sthm HeAocTaTo^haa cnocoshoctb k nepe-paSoTKH 3thx CTaAefl H3-3a npHCyTCTBHH AeAbTa-4>eppHTa b pacnAase MeTaAAa. B CTaTbe noAaHo KopoTKoe onncaHHe o 06pa30BaHHH h bahhhhh AeAbTa-ifepphta Ha nAacnMHOCTb nepHeppHTa. AsTopet}). VAK: 669.185:669.187.2 ACM/CAA: A5, A8, A9 MeTaAAypnia — np0H3B0ACTB0 CTaAH — cneimaAbHije cnocoSu npo-H3BOACTBa — MeTaAAyprna pa3AHBO>«iux KOBineft — BaKyyMHaa MeTaAAyprna W. Holzgruber Pa3BflTiie cnocoSoB b np0H3B0ACTBe KaiecTBerau.ix H cnei(na,M.HLix CTaAefl Železarski zbornik 13 (1979) 2 C 45—61 MnpOBOe pa3BHTHe npoH3BOACTBa CTaAH h pa3BHTHe OTAeAbHbIX cnocoOoB 3Toro np0H3B0ACTBa. Heo6xoAHMC>CTb yAyMmeHHa Ae4>ocij>o-piI3aHIIH, AecyAbypH3aLIHH H HHCTOTbl CTaAH HHTeHCH4>HKaiIHOM oTAeAbHbix a3 np0H3B0ACTBa. VcKopeHHe Aec}>ocopH3aiiHH h AecyAb-ypamin h A^a paCKHCAeHHa, TaKHte AAa HarpeBa b BaKyyMy. PitroTOBACinic BbicoKOAerHpoBaHHbix Cr H Cr-Ni CTaAefl b KOHBepTOpaX. ABTope. YAK: 621.791.004:621.791.002 ACM/CAA: MeTaAAypraa — CBapKa — CBapiiBaeMOCTh — HeAerHposaHHaa CTaAi. — TpemHHbi b CBapHbix iHBax — HcnbiTaHHa CBapHBaeMocra V. Prosenc, F. Seliškar ripoCACMa CBapHBeMOCTH TOACTOCTeHHfcDC CBapHLDC COeAHHeHHft H3 KOHCTpyKI|nohhbix CTaAefl Železarski zbornik 13 (1979) 2 C 77—82 C yBeAHqeHHeM toaiuhhh CTeH craHOBHTca CBapHaaeMOCTb koh-cTpyKUHOHHbix CTaAefl npo6AeMararaHee. Bo BpeMa h nocAe CBapKH noaBAaioTca pa3Horo BHAa TpemHHbi. AHaAH3 TpemHH, KOTopue okasaahcb b cBapHOM o6pa3ne ctaah MapKH č 0462 toaihhhu 40 H 80 mm yKa3aA Ha HenocpeACTBeHHyio CBa3b MeatAV coAep«aHHeM čepu b CTaAH H MexaHHHeCKHMH CBOflCTBaMH nO TOAHIHHe H no AAHHHe TpemHH. TpemHHbi He HAlelOT THIIHIHblft CAOHCTBblfi bha. Ha o6pa3-uax c caMOHanpaateHHeM het bo3mo>kmocth HaAe>Kuo penpoAVUHpo-BaTb yCAOBHa, KOTOpbie B03HHKai0T B CBapHOfi KOHCTpyKUHH. Abto-MaTH3auna cbapkh mohcut nobahstb noao»hteabho Ha CBapHBae-MocTb c yMeHbmeHHHeM Heo6xoAHMoro BBeAeHHa npHAaHHoro MaTe-pnaAs h TenAOTbl. ABTopecJ>. YAK: 620.187 ACM/CAA: Tsh MeTaAAypnia — MeTaAAorpaj>ns — anaAH3 ij>a30Boro nopTpeTa — HeMeTSAAimecKH BKAHMeHHa F. Vodopivec, M. Jakupovič OcoSenHOCTH KOAHiecTRCHHoro MeTaAAorpamecKoro anaAK3a c pac-TpOBblM 3AeKTpOHHbIM MHKpocKonoM AAa aBTOManraeCKoro aHaAH3a $a3oBoro nopTpeTa železarski zbornik 13 (1979) 2 C 69—76 Aano onncaHHe h AeftCTBHe npnGopa. PaccMOTpeHbi npeHMyme-CTBa npnSopa npH cpaBHeHHH c onTiraecKHM mhkpockouom AAa aHa-Aii3a 4>a30B0r0 nopTpeTa. C CHCTeMaraiecKHMH HcnbiTaHHaMH npoBe-peHa B03M0>KH0cxb Bc>cnpoH3BOAHMocTH h ycTaHOBAeHO, mto norpem-HOCTb BCAeACTBHH HeCTaSHAbHOCTH MeHbme I-ro %, b TO BpeMa KaK cy6i>eKTHBHaa norpeiiiHocTb oneparopa aoxoaht h ao 5-th %. c aHaAH30M KOAHMecTBa h BeAHMHHbi pacnpeAeAeHHa KapSnAOB BHAa MjC b HHCTpyMeHTaAbHOH CTaAH h BKAKKieHHfi cyAbcj)HAOB MapraHua b aBTOMaTHOH CTaAH npoBepeHa cn0C06H0CTb npnSopa 3a AeAHMocTb. Pe3yAbTaTbi noKa3aAH, mto npH anaAH3e Kap6HAOB b b&ahhhhc 3epeH ot 0,6 11M2 AeAHMOCTb AOCTHTaeT BeAHTOHU AO 0,2 pM2. MHOTOIHCAeH-Hbie aHaAH3H noKa3aAH, ito Ha ochobahhh anaAH3a mo>kho onpeAe-AHTb npn6A. 1000 BKAiOHeHH h Kap6nAHbix 3epeH, ito Kacaerca pacnpeAeAeHHa BeAH<«mbi npnieM yCTaHOBAeHo, ito norpemHOCTB He npeBbimaeT 5-th %. CpaBHHTeAbHbie aiiaAH3U, BbinOAHeHHHe C aBTOMaTHbIMH CTa-AaMH Ha ocnoBaHHH anaAH3a cooTBeTCTBeHHoro iHCAa noAeft, ^to OTBeiaAo H3MepeHHio iiphSa. 1500 h npnSA. 150 BKAroneHHft, noica3a-AH, MTO OTKAOHeHHa MOKA V BeAOTHHOH OTAeTbHbIX BKAIOieHHfl He npeBbmiaAO npeAeAbi 5-th %. 3to noKa3biBaeT, ito b cncTeMax c cpaBHHTeAbHO paBHOMepHbiM pacnpeAeAeHHeM komnoheht mojkho onpeAeAHTb o6-beMHyio aoaio oTAeAbHUX aa Taicace npn aHaAH3e OTHOCHTCAbHO HeSOAbmOTO IHCAa BHAHMbIX nOAefl. ABTopetJ).