DE575273C - Entfernung von Verunreinigungen, vornehmlich des Kohlenstoffs, aus ungeschmolzenem Eisen - Google Patents

Description

• Entfernung von Verunreinigungen, vornehmlich des Kohlenstoffs, aus ungeschmolzenem Eisen Es ist bekannt, daß man die Diffusion von elektrisch abgeschiedenem Wasserstoff in einem Palladiumdraht durch ein elektrisches Potentialgefälle unterstützen oder hemmen kann.
• Die Erfindung bezweckt,- ein ähnliches Verfahren zur Verminderung des Kohlenstoffgehaltes von Eisen oder Eisenlegierungen nutzbar zu machen, insbesondere, um deren magnetische Eigenschaften zu verbessern.
• Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß in glühendem Eisen oder einer Eisenlegierung, die einen Kohlenstoffgehalt aufweist, ein elektrisches Potentialgefälle erzeugt wird. Es empfiehlt sich, von beliebigen Eisenkörpern, wie Drähten, Stäben u. dgl., auszugehen und durch diese Körper, gegebenenfalls unter Luftabschluß, einen elektrischen Gleichstrom von so hoher Stärke zu leiten, daß sie auf hohe Temperatur kommen. Unter dem Einfluß des elektrischen Potentialgefälle wandert der Kohlenstoff in dem Eisen nach der einen Seite hin, während gleichzeitig die andere Seite entsprechend ärmer an Kohlenstoff wird. Im allgemeinen hängt der Endeffekt lediglich ab von dem Gesamtpotentialgefälle, derart, daß man für ein bestimmtes Potentialgefälle ein bestimmtes Verhältnis der Konzentrationen des Kohlenstoffes. im Eisen erzielen kann. Die Geschwindigkeit der Verminderung des Kohlenstoffgehaltes ist abhängig von der Länge des Eisenkörpers und von der Stromstärke sowie von der Temperatur. Die Benutzung eines elektrischen Stromes, der einen Eisenkörper durchfließt, ist bei der Bearbeitung des Eisens an sich bekannt. Die Einrichtungen waren zwar so getroffen, daß die Lage des stromdurchflossenen Körpers gegenüber den Elektroden genügend lange unverändert blieb, um in einzelnen Teilen des Körpers eine Verarmung und in anderen eine Anreicherung der Verunreinigungen zu bewirken. Man hat jedoch bei diesen bekannten Verfahren den elektrischen Strom zum Heizen benutzt und nicht, um ein Wandern der in den glühenden Eisenkörpern enthaltenen Verunreinigungen zu bewirken.
• Ein anderes bekanntes Verfahren zur Behandlung von Metallgegenständen unter gleichzeitiger Benutzung des elektrischen Stromes besteht darin, daß das zu bearbeitende Metall in einem Quecksilberbad unter Druck erhitzt wird, um auf diese Weise die Zähigkeit, Elastizität, Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit der behandelten Metalle zu erhöhen. Dieses Verfahren soll vorteilhaft in der Weise durchgeführt werden, daß gleichzeitig die Metalle von einem elektrischen Strom durchflossen werden. Eine Entfernung von Verunreinigungen kann aber bei diesem bekannten Verfahren nicht eintreten, da ja die Zähigkeit und Festigkeit erhöht wird, während nach dem neuen Verfahren entkohltes Eisen außerordentlich weich und chemischen Angriffen leicht zugänglich ist.
• Schließlich hat man auch den Vorschlag gemacht, in geschmolzenem Eisen etwa vorhandenes Oxydul durch Anlegen eines .elektrischen Stromes zu entfernen, indem unter dem Einfluß des elektrischen Feldes die Ionen des dissoziierten Oxyduls an die Elektroden wandern. Im Gegensatz hierzu findet das neue Verfahren bei Temperaturen statt, bei denen der Metallkörper noch nicht geschmolzen ist, sondern sich nur im glühenden Zustand befindet. Es ist auf diese Weise wesentlich leichter möglich, diejenigen Teile, in denen sich die Verunreinigungen angereichert haben, von den von den Verunreinigungen befreiten Teilen zu entfernen als bei der Anwendung von Schmelzen. Insbesondere macht sich dies bemerkbar, .wenn die zu entfernenden Verunreinigungen nicht gasförmig sind, sondern als feste Körper, z. B. Kohlenstoff, in dem Eisen enthalten sind.
• Bei der Durchführung des neuen Verfahrens kann man beispielsweise mittels eines Potentialgefälles von 0,3 Volt an den Enden eines Eisendrahtes bei einer Drahttemperatur von 1300' C erreichen, daß der Draht auf der einen Seite praktisch kohlenstofffrei wird, während sich auf seiner anderen Seite die Konzentration verdoppelt. Das neue Verfahren ist insbesondere anwendbar zur Entkohlung von Eisen oder Eisenlegierungen, die sehr geringe Mengen von Kohlenstoff enthalten; z. B. unter 0,035 °/p.
• Es ist auch möglich, auf diese Weise die Konzentration anderer Verunreinigungen des Eisens herabzusetzen, z. B. solche von Silicium, Phosphor, Schwefel usw. Es ist dabei nicht einmal unbedingt nötig, daß es sich um in Ionenform vorhandene Verunreinigungen handelt; man kann auch den Effekt ausnutzen, daß der durch das Eisen fließende Elektronenstrom auf die gelösten Teilchen andere Kräfte ausübt als- auf die Eisenatome selbst. Dagegen ist eine hinreichende Diffusionsgeschwindigkeit der Fremdteilchen Bedingung, die nötigenfalls, wie bei der Entkohlung, durch Erhitzung erreicht werden muß.
• Irr dem zu behandelnden Eisen oder der Eisenlegierung können beim Vorhandensein verschiedener Verunreinigungen an der einen Elektrode Anreicherungen der einen und an der anderen Elektrode Anreicherungen der anderen Art von Verunreinigungen auftreten. In diesem Falle wird lediglich der mittlere Teil, der im Sinne der Stromrichtung zwischen den Elektroden liegt, einer Raffination unterworfen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Die Anwendung der Widerstandserhitzung durch Gleichstrom zwecks Entfernung von Verunreinigungen, vornehmlich des Kohlenstoffes, aus Eisen oder Eisenlegierungen bei Temperaturen, welche unterhalb des Schmelzpunktes der zu behandelnden Stoffe liegen.