DE1149373B

DE1149373B - Process for making an iron powder with low carbon and oxygen content

Info

Publication number: DE1149373B
Application number: DEM42737A
Authority: DE
Inventors: Hermann Silbereisen; Dr-Ing Max Michalke
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1959-09-14
Filing date: 1959-09-14
Publication date: 1963-05-30
Also published as: GB959570A

Description

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

/ ?<.;., / ? <.;., M42737VIa/18bM42737VIa / 18b

ANMELDETAO« 14. SEPTEMBER 1959REGISTRATION DETAIL «SEPTEMBER 14, 1959

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNO UNDAUSGABEDER AUSLEGESCHRIFT: 30. MAI 1963NOTICE THE REGISTRATION ANDOUTPUTE EDITORIAL: MAY 30, 1963

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Eisenpulvers mit 0,04% Kohlenstoff und etwa 0,2% Sauerstoff durch Glühen eines kohlenstoff- und sauerstoffreichen Rohpulvers, wobei die Kohlenstoff- und Sauerstoffmengen des Rohpulvers unter Bildung eines CO-CC^-Gasgemisches aus dem Rohpulver entweichen.The invention relates to a method for producing an iron powder with 0.04% carbon and about 0.2% oxygen by annealing a raw powder rich in carbon and oxygen, the Carbon and oxygen quantities of the raw powder with the formation of a CO-CC ^ gas mixture from the Raw powder escape.

Bei dem Herstellen von Eisenpulver nach dem bekannten sogenannten RZ-Verfahren (Roheisen-Zunder-Verfahren) wird zunächst eine schmelzflüssige Eisen-Kohlenstoff-Legierung mit Preßluft zu einem Rohpulver mit hohem Kohlenstoff- und Sauerstoffgehalt zerstäubt. Anschließend wird dieses Rohpulver durch eine Glühbehandlung in ein Weicheisenpulver umgewandelt, welches beispielsweise für das Herstellen von Sinterteilen, Schweißelektroden oder zum Pulverbrennschneiden verwendet wird. Bei der Glühbehandlung, die ohne Verwendung eines zusätzlichen Reduktionsgases erfolgt, reagieren die in dem Rohpulver enthaltenen Kohlenstoff- und Sauerstoffmengen miteinander unter Bildung eines CO-CO₂-Gasgemisches. Da das nach dem Zerstäuben anfallende Rohpulver unterschiedliche Kohlenstoff- und Sauerstoffgehalte aufweist, werden dem Rohpulver im allgemeinen vor der Glühbehandlung Eisenoxyde oder Kohlenstoffträger beigemischt, um die Kohlenstoff- und Sauerstoffgehalte derart stöchiometrisch aufeinander abzustimmen, daß ein möglichst weitgehender gegenseitiger Abbau der Kohlenstoff- und Sauerstoffgehalte erfolgt. Das gleiche kann auch durch Vermischen verschiedener Rohpulversorten erfolgen. Nach der Glühbehandlung fällt ein Eisenpulver an, das jedoch immer noch mehr oder weniger hohe Restgehalte an Kohlenstoff und Sauerstoff aufweist. When producing iron powder according to the so-called RZ process (pig iron-scale process), a molten iron-carbon alloy is first atomized with compressed air to form a raw powder with a high carbon and oxygen content. This raw powder is then converted into a soft iron powder by means of an annealing treatment, which is used, for example, for the production of sintered parts, welding electrodes or for powder flame cutting. In the annealing treatment, which takes place without the use of an additional reducing gas, the amounts of carbon and oxygen contained in the raw powder react with one another to form a CO-CO ₂ gas mixture. Since the raw powder obtained after atomization has different carbon and oxygen contents, iron oxides or carbon carriers are generally added to the raw powder before the annealing treatment in order to coordinate the carbon and oxygen contents so stoichiometrically that the most extensive possible mutual degradation of the carbon and oxygen contents takes place . The same can be done by mixing different types of raw powder. After the annealing treatment, an iron powder is produced which, however, still has more or less high residual contents of carbon and oxygen.

Die bei etwa HOO⁰C erfolgende Glühbehandlung kann in einem Muffel- oder Durchlaufofen erfolgen. Die Reaktion zwischen Kohlenstoff und Sauerstoff, die zuerst rasch und energisch verläuft, klingt zum Schluß immer mehr ab, so daß die Restgehalte des Eisenpulvers an Kohlenstoff und Sauerstoff nur noch durch eine übermäßige Verlängerung des Glühprozesses gesenkt werden können. Diese Maßnahme führt jedoch nicht in allen Fällen zum Erfolg. Außerdem schweißen hierbei die Eisenpulverkörner so stark zusammen, daß sich das Glühgut nur noch sehr schwer und unter starker Kaltverformung wieder zu Eisenpulver zerkleinern läßt.The annealing treatment that takes place at around HOO ⁰ C can be carried out in a muffle or continuous furnace. The reaction between carbon and oxygen, which is quick and energetic at first, subsides more and more in the end, so that the residual carbon and oxygen content of the iron powder can only be reduced by prolonging the annealing process excessively. However, this measure does not lead to success in all cases. In addition, the iron powder grains weld together so strongly that the annealing material can only be comminuted into iron powder again with great difficulty and with severe cold deformation.

Diese Nachteile werden durch die Erfindung behoben. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß die Kohlenstoff-Sauerstoff-Reaktion trotz gleichbleibender oder sogar noch niedrigerer Temperatur er-Verfahren zum HerstellenThese disadvantages are eliminated by the invention. It has surprisingly been found that the carbon-oxygen reaction despite constant or even lower temperature er process to manufacture

eines Eisenpulvers mit niedrigem Kohlenstoff -of a low carbon iron powder -

und Sauerstoffgehaltand oxygen content

Anmelder:Applicant:

Mannesmann Aktiengesellschaft,
Düsseldorf, Mannesmannufer 1 bMannesmann Aktiengesellschaft,
Düsseldorf, Mannesmannufer 1 b

Hermann Silbereisen, Mönchengladbach,Hermann Silbereisen, Mönchengladbach,

und Dr.-Ing. Max Michalke, Rheydt,and Dr.-Ing. Max Michalke, Rheydt,

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

2020th

heblich schneller und bis zu weit geringeren Restgehalten an Kohlenstoff und Sauerstoff im Eisenpulver verläuft, wenn erfindungsgemäß über das Glühgut Stickstoff oder ein überwiegend Stickstoff enthaltendes Gasgemisch geleitet wird. Bei der Glühung im Muffelofen tritt die Wirkung dieser Maßnahme hauptsächlich am Schluß der Glühbehandlung ein. Bei einem Durchlaufofen werden die besten Ergebnisse erhalten, wenn das Gas im Gegenstrom zu dem Glühgut durch den Ofen hindurchgeleitet wird.considerably faster and up to far lower residual levels of carbon and oxygen in the iron powder proceeds when, according to the invention, nitrogen or a predominantly nitrogen-containing one is applied to the annealing material Gas mixture is passed. The main effect of this measure occurs during annealing in the muffle furnace at the end of the annealing treatment. A conveyor oven will give the best results obtained when the gas is passed through the furnace in countercurrent to the material to be annealed.

Es hat sich gezeigt, daß sich Stickstoff bei den in Frage kommenden Glühtemperaturen gegenüber dem Eisenpulver völlig indifferent verhält und keine Nitrierung verursacht. Aus wirtschaftlichen Gründen kann auch atmosphärische Luft in den Ofen eingeleitet werden, wobei allerdings der damit eingebrachte Sauerstoff durch vorherige Erhöhung des Kohlenstoffgehaltes im Rohpulvergemisch kompensiert werden muß.It has been shown that nitrogen at the annealing temperatures in question compared to the Iron powder behaves completely indifferently and does not cause nitration. For economic reasons, can atmospheric air can also be introduced into the furnace, although the air that is brought in with it Oxygen can be compensated for by increasing the carbon content in the raw powder mixture beforehand got to.

Mit dem vorgeschlagenen Verfahren gelingt es ohne Schwierigkeit, ein Eisenpulver mit weniger als 0,04% Kohlenstoff und weniger als 0,2 % Sauerstoff zu erzeugen.With the proposed method it succeeds without difficulty, an iron powder with less than Produce 0.04% carbon and less than 0.2% oxygen.

Es ist zwar bekannt, bei der Herstellung von Eisenpulver mit bestimmtem Kohlenstoffgehalt nach dem RZ-Verfahren nach teilweise vollzogener Reaktion ein Gas einzuleiten. Dieses Gas, vorzugsweiseWasserstoff, muß aber reduzierend und nicht entkohlend sein und hat, wenn es auch durch laufende Abführung der durch die Reaktion gebildeten Gase zurAlthough it is known in the production of iron powder with a certain carbon content according to the RZ process to initiate a gas after the reaction has been partially completed. This gas, preferably hydrogen, but must be reducing and not decarburizing and has, even if it is through ongoing discharge of the gases formed by the reaction

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Beschleunigung des Frischvorganges beiträgt, in erster Linie die Aufgabe, die Entkohlung zu unterbrechen, sobald der beabsichtigte Kohlenstoffgehalt im Pulver erreicht ist.Acceleration of the freshening process contributes, primarily the task of interrupting the decarburization, as soon as the intended carbon content in the powder is reached.

Claims

PATENT CLAIM:

Method for producing an iron powder with 0.04% C and about 0.2% O by annealing a carbon- and oxygen-rich raw powder, the carbon and oxygen quantities of the raw powder escaping from the raw powder to form a CO-COj gas mixture, characterized by this that on the material to be annealed at the end of the annealing nitrogen or a predominantly nitrogen containing gas mixture, preferably z. B. air is passed.

Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1044 850;
R. Kieffer and W. Hotop, "Sintereisen und Sinterstahl", 1948, pp. 48, 77, 78.