Oxidationsgrad

Metallurgy
Sauerstoffgehalt einer Schmelze, der als gelöster Sauerstoff und in Oxiden gebundener Sauerstoff (diese Oxide befinden sich als Emulsion oder Suspension in der Schmelze) auftritt. Die Summe aus gelöstem und gebundenem Sauerstoff wird Gesamtsauerstoff genannt. Analytisch bestimmbar ist der Gesamtsauerstoffgehalt durch Heißextraktion. Die Messung der Einzelanteile an gelöstem und gebundenem Sauerstoff ist bei den meisten Metall- und Legierungsschmelzen schwierig bzw. nur bedingt durchführbar.

Der Sauerstoffgehalt einer Schmelze wird durch Desoxidation abgebaut und durch Oxidation oder oxidierendes Schmelzen erhöht. Dies hat eine besondere Bedeutung, uunter anderem für das Schmelzen von Kupfer und Kupferlegierungen.

Für die Qualitätssicherung von grau (graphitisch) erstarrenden Gusseisenschmelzen ist der Oxidationsgrad ein wichtiges Charakteristikum. Er wird an der gießbereiten Schmelze am einfachsten durch thermische Analyse bestimmt. Der Oxidationsgrad kann in weiten Grenzen schwanken und Ursache für Gussfehler sein. Überoxidierte Schmelzen haben Oxidationsgrade von rund 60 % und neigen deshalb zu Gasblasen- und Schlackenbildung. Gusseisenschmelzen mit niedrigem Oxidationsgrad (< 40 %) erstarren mit deutlicher Lunkerneigung. Am günstigsten ist für graue Gusseisen ein Oxidationsgrad von rund 50 %, denn hier erstarrt die Schmelze unter günstigsten Bedingungen mit geringster Fehlerneigung, sodass auch speiserloses Gießen realisierbar ist. Ist die Schmelze überoxidiert, kann man den Sauerstoffgehalt durch Zusatz eines (desoxidierend wirkenden) Impfmittels beziehungsweise von Siliziumcarbid oder magnesiumhaltiger Ferrosiliziumlegierung (Magnesiumbehandlungslegierung) senken. Im Falle zu niedriger Oxidationsgrade hilft am einfachsten ein Walzzunderzusatz.

Taschenbuch der Gießerei-Praxis

Jährlich aktualisierte Ausgabe des Nachschlagewerks für das Gießereiwesen.