Welche Elemente reichern sich beim Umschmelzen von Stahlschrott im Elektrolichtbogenofen mit wiederholtem Recycling leicht im Stahl an und beeinträchtigen die Qualität (Tramp-Elemente)?

Lösung: A. Kupfer und Zinn. Sie oxidieren schwerer als Eisen und lassen sich beim Frischen nicht entfernen, sodass sie beim Warmumformen Oberflächenrisse (Warmbrüchigkeit) verursachen

Beim Frischen von Stahl wird Sauerstoff eingeblasen, sodass Elemente, die leichter als Eisen oxidieren, zu Oxiden werden und als Schlacke entfernt werden. Kupfer und Zinn oxidieren schwerer als Eisen und lassen sich auf diese Weise nicht entfernen; gelangen etwa Kupferdrähte aus Motoren in den Schrott, reichern sie sich mit jedem Recyclingdurchgang weiter im Stahl an. Beim Erwärmen vor dem Warmwalzen oxidiert bevorzugt das Eisen, sodass sich Kupfer an der Grenzfläche zum Zunder anreichert; oberhalb des Schmelzpunkts von Kupfer (ca. 1085 °C) wird es flüssig, dringt in die Korngrenzen ein und verursacht Risse. Zinn verstärkt diesen Effekt. Kohlenstoff lässt sich durch Einblasen von Sauerstoff als Kohlenmonoxid entfernen, sodass der Kohlenstoffgehalt auch beim Recycling eingestellt werden kann. Aluminium oxidiert weit leichter als Eisen, wird sogar als Desoxidationsmittel verwendet und geht beim Frischen in die Schlacke über. Um Tramp-Elemente zu begrenzen, sortiert man den Schrott und verdünnt mit saubereren Eisenträgern.