Manganverluste und Seigerungen

Wege zur Vermeidung von Manganverlusten im System Fe-Mn-C

Abbildung 17 zeigt eine Möglichkeit Manganverluste während des Schmelzprozesses zu vermeiden. Die Versuchsergebnisse zeigen, dass die Atmosphäre keine Rolle spielt (Luft oder Argon), jedoch ist die Schmelzentemperatur entscheidend. Niedrigere Temperaturen (T = 1500 °C) zeigen geringere Verluste; dies gilt auch für den Atmosphärendruck von 0,01 bar im Vergleich zu 0,4 oder 0,8 bar. Von Bedeutung ist auch die Aktivität des Mangans in der Schmelze; so führen höhere Konzentrationen an mangan auch zu höheren Verlusten. Weiterhin werden die Strömungen sowohl in als auch über der Schmelze betrachtet, die für den Abtransport der Mn-Atome verantwortlich sind.

Abb. 17
Abb.17: Versuchsparameter zur Verringerung der Manganverluste durch Abdampfen.

 

 
 

Lunkerbildung und Makroseigerungen im System Fe-Mn-C

Abbildung 18 zeigt einen im Vergleich zu Abbildung 5 Gussblock mit einem flachen Außenlunker. Durch die Veränderung der Kokillengeometrie und Einsatz einer Haube und Gießpulver, zur Vermeidung von Temperaturverlusten im Kopfbereich konnte die Blockgussqualität verbessert werden. Die wirkt sich auch auf die Makroseigerungen aus in Abbildung 19 im Vergleich zu Abbildung 7.

Abb. 018
Abb.18: Lunkerbildung nach Veränderung der Kokillengeometrie

 

 
 
Abb. 19
Abb.19: Makroseigerungen im Gussblock nach Veränderung der Kokillengeometrie

 

 
 

Gussgefüge und Mikroseigerungen im System Fe-Mn-C

Abb. 20
Abb.20: Gussgefüge und Mikroseigerungen für eine Abkühlgeschwindigkeit von -7 K/s

 

 
 
Abb. 21
Abb.21: Gussgefüge und Mikroseigerungen für eine Abkühlgeschwindigkeit von -20 K/s

 

 
 
Abb. 22
Abb.22: Gussgefüge und Mikroseigerungen für eine Abkühlgeschwindigkeit von -106 K/s

 

 
 

Untersuchungen zur Bestimmung der Grenzflächenspannung im System Fe-Mn

Die Versuche zur Bestimmung der Grenzflächenspannung wurden mit der sessiledrop-Methode nach Young durchgeführt, siehe Abbildung 23.

Abb. 23
Abb.23: Bestimmung der Grenzflächenspannung nach Young