12
BSK (Fach) / Herstellung von Stahl und Gusseisen (Lektion)
Anzeige
- Ausgangsstoffe der Roheisenherstellung (3) - Eisenerze (Eisenoxide) - Zuschläge (z.B. Kalk) als Schmelzpunktniedrigung im Hochofen - Brennstoff (z.B. Koks)
- Roheisenerzeigung (7) - Hochofen: Temperatur nimmt von Oben nach unten ab - 1. Vorwärmen: Ausgangsstoffe werden getrocknet und vorgewärmt - 2. Indirekte und direkte Reduktion: Eisenoxid wird durch CO und C reduziert. Das dabei entstehende Eisen ist noch fest - 3. Aufkohlung: Bildung eines Eisen-Kohlenstoff-Gemischs - 4. Schmelze: Koks verbrennt an der eingeblasenen Luft und bringt das Eisen-Kohlenstoffgemisch zum schmelzen - Getrenntes Abführen des flüssigen Roheisen und der flüssigen Schlacke - Giftiges Gichtgas entsteht und wird oben abgeführt
- Frischen (4) - Roheisen hat zu viel Kohlenstoff -> Spröde, unbrauchbar -> Frischen - Oxidation der Eisenbegleiter mit Hilfe von Sauerstoff als Gas oder Feststoff (Erze, Eisenoxide) - Kohlenstoff wird zu CO oder CO2 verbrannt und entweicht als Gas - Verfahren: Sauerstoff-Aufblas-Verfahren; Siemens-Marten-Verfahren; Thomas Verfahren; Elektrostahl-Verfahren (Lichtbogen-Elektroofen)
- Desoxidation (3) - Durch Frischen aufnahme von Sauerstoff und Stickstoff -> Rotbrüchig, alterungsanfällig -> Desoxidation - Entzug von Sauerstoff durch Zugabe von Silizium oder Aluminium - Einfluss der Oxidationsart: -> Unberuhigt (FU): schlechte Schweißneigung, große Alterungsanfälligkeit, gute Oberflächengüte, Entstehung von Seigerungen (Entmischungen, die zu Konzentrationsunterschieden in Legierungen führen) -> Beruhigt (FN) -> Besonders Beruhigt (FF)
- Formgebung - 1. Warmverformungen: Rekristallisation des Gefüges: -> Warmwalzen -> Strangpressen -> Schneiden - 2. Kaltverformungen: Kristallstruktur wird verzerrt / Walztextur bleibt erhhalten -> Kaltwalzen -> Kaltziehen -> Abkanten - Vorteile Kaltverformungen: Glatte Oberfläche; Hohe Maßgenauigkeit; Höhere Festigkeit in Walzrichtung durch Kaltfestigung -> Anisotropie
- Einteilung von Gusswerkstoffen (2) - Stahlguss: In Form gegossener Stahl, graphitfrei. Einsatz wenn höhere Zähigkeit oder Warmfestigkeit gefordert ist - Gusseisen: In Form gegossenes Eisen; Einteilung nach Graphitform
- Eigenschaften von Gusseisen (5) - Erhöhter Kohlenstoffgehalt (>2%) -> nicht schweißbar - Niedrige Schmelztemperatur -> gut vergießbar - spröder als Stahl - Korrosionsbeständig - feinkörniges Gefüge
- Arten von Gusseisen (6) - 1. Hartguss - 2. Gusseisen mit Lamellen Graphit - 3. Gusseisen mit Kugel Graphit - 4. Geglühter Temperguss mit flockiger Temperkohle - Je feiner das Graphit, desto höher sind die Festigkeit und Zähigkeit - Kugellige Graphitformen rufen geringere Störungen des Kraftflusses hervor als Lamellenförmiges
- Hartguss (2) - Hoher Mangangehalt und geringer Kohlenstoff- und Siliziumgehalt - Hoher Zementitanteil -> Erstarrt Weiß; schwer zu verarbeiten; spröde
- Gusseisen mit Lamellen Graphit (5) - Einsatz für Sanitärguss - Geringe Bruchdehnung - hohe Druckfestigkeit - geringe zugfestigkeit - geringe Kerbempfindlichkeit
- Anzeige
- Gusseisen mit Kugelgraphit (7) - Ferrit Höfe um die Graphitkugeln - Einsatz für Verbindungsknoten in Raumfachwerken - Hohe Zugfestigkeit - Hohe Bruchdehnung - Hohe Verschleißbarkeit - Hohe Zunderbeständigkeit - Hohe Korrosionswiederstand
- Geglühter Temperguss mit flockiger Temperkohle (4) - Einsatz für kleine Gusstücke wie Beschläge oder Rohrverbindungsstücke - Herstellung im Elektroofen - Kohlenstoff vollständig im Zementit gebunden - Glühbehandlung (tempern)