Deadmelt
Englisch: deadmelt
Stahl bei hohen Temperaturen schmelzen, um ihn zu desoxidieren.
Deadmelt: Stahlumschmelzung zur Desoxidation
Deadmelting ist ein Umschmelzverfahren zur Desoxidation von Stahl. Der Stahl wird dabei auf hohe Temperaturen, typischerweise 1600 bis 1700 Grad Celsius, in einem Ofen unter reduzierender Atmosphäre oder unter Schutzgas erhitzt. Ziel ist es, gelösten Sauerstoff und andere flüchtige Verunreinigungen auszutreiben, die den Stahl schwächen oder spröde machen. Das Ergebnis ist sogenannter Dead Steel: ein reineres, homogeneres Produkt, das für anspruchsvolle Anwendungen geeignet ist.
Der Begriff stammt aus der historischen Verbindung zwischen Sauerstoffgehalt und der Lebhaftigkeit von Stahl während der Erstarrung. Stahl mit hohem Sauerstoffgehalt schäumt und spritzt während der Erstarrung unvorhersehbar, wenn Gas entweicht; desoxidierter Stahl erstarrt gleichmäßig und wird als dead bezeichnet. Vakuumlichtbogenumschmelzung (VAR) und Elektroschlackeumschmelzung (ESR) sind heute die dominierenden Deadmelting-Verfahren in der Präzisionsfertigung, doch auch Induktionsöfen unter Inertgas erfüllen diesen Zweck.
Deadmelting ist unverzichtbar für Werkzeugstähle, Legierungsstähle für Turbinenschaufeln und medizinische Implantatlegierungen, bei denen die Reinheit unmittelbar die Leistung und Ermüdungsfestigkeit beeinflusst. Ein einzelner Deadmelt-Zyklus kann den Sauerstoffgehalt von 300 ppm auf 50 ppm oder darunter senken, je nach Verfahren und Dauer. Für Material mit höchsten Anforderungen werden manchmal mehrere Umschmelzzyklen durchgeführt.
Das Verfahren ist energieintensiv und teuer, daher wird Deadmelting nur für hochwertigen Werkstoff eingesetzt. Die Ofenart muss sorgfältig kontrolliert werden: Inertgas für VAR, Schlackenbadzusammensetzung für ESR. Verunreinigungen während des Umschmelzens, sei es durch Feuerfeststein-Erosion oder Elektrodenwerkstoff, sind ein kritischer Ausfallmodus und verfehlen den Zweck des Verfahrens.
Deadmelting unterscheidet sich von der Primärstahlherstellung, bei der in der Pfanne mit Aluminium oder Silizium desoxidiert wird. Es ist ein Fertigungsschritt, häufig der letzte vor dem Blockguss oder direkten Guss zu Brammen. Die Qualitätssicherung stützt sich auf chemische Analyse nach dem Guss und teilweise auf Ultraschallprüfung, um die Reinheit vor der Bearbeitung oder dem Schmieden zu überprüfen.