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Verfahren zur Behandlung von geschmolzenem Gusseisen durch Zusatz
Graphitausscheidung begünstigender Mittel.
Bisher wurde in der Regel als die Graphitausscheidung förderndes Mittel Ferrosilizium oder Nickel zugesetzt, um Gusseisen mit der gewünschten Menge an gebundenem und als Graphit sich ausscheidendem Kohlenstoff zu erhalten. Auch die Verwendung eines im Wesen eisenfreien siliziumhaltigen Materials wurde vorgeschlagen, um geschmolzenes weisses Gusseisen in Gusseisen mit grauem Bruch zu verwandeln. Bisher war man der Ansicht (s. Zeitschrift "Stahl und Eisen", Jg. 1925, Seite 289), dass Zusätze von z. B. Uran, Kalzium, Aluminium und Magnesium zu Gusseisen keinen merklichen Einfluss auf die mechanischen und physikalischen Eigenschaften dieses Eisens ausüben.
Nun hat sich jedoch gezeigt, dass man die Qualität des Eisengusses bezüglich seiner Bearbeitbarkeit und Verwendung für maschinelle Zwecke verbessern und im besonderen den Kohlenstoffgehalt in Form von Graphit regeln kann durch den Zusatz von metallischem Kalzium zu geschmolzenem Gusseisen, das etwas mehr als 2 /o gebundenen Kohlenstoff enthält. Das metallische Kalzium dient dabei nicht allein nur zur Erhöhung der Festigkeit des Gusses, sondern auch zur Regelung der Graphitausscheidung des Kohlenstoffs. Die Menge des zuzusetzenden metallischen Kalziums muss so bemessen werden, dass trotz der Anwesenheit von Säuren oder anderen Elementen, welche die Neigung haben, sich mit dem Kalzium zu verbinden, ein Überschuss an freiem Kalzium zur Graphitbildung vorhanden ist.
Man kann das metallische Kalzium dem geschmolzenen Eisen im Giesslöffel, im Schmelzofen oder in anderer Weise zusetzen. Man kann es sowohl geschmolzenem weissen als auch grauen Roheisen zusetzen. Es hat sich gezeigt, dass es manchmal vorteilhaft ist, ausser Kalzium noch ein anderes Erdalkalimetall (Baryum oder Strontium) in metallischer Form zuzusetzen.
Für gewisse Zwecke kann auch metallisches Magnesium und metallisches Kalzium im Verhältnis von 1/2 bis 1/8 Teil Magnesium auf 1 Teil Kalzium angewendet werden ; gewünschtenfalls kann das metallische Magnesium in Form von Ferromagnesium zugesetzt werden.
Statt Magnesium kann als zweites graphitabscheidendes Mittel Baryum und Strontium oder Lithium verwendet werden. Dieses zweite Mittel bewirkt in manchen Fällen eine weitere Graphitausscheidung, während es in anderen Fällen die Wirkung des Kalzium steigert.
Versuche haben ergeben, dass die Struktur des nach der vorliegenden Erfindung behandelten Gusseisen wesentlich verbessert ist, obgleich die Analyse eines solchen Gussmetalles keine wesentlichen Unterschiede zeigt gegenüber der eines gleichen Metalles, das nicht mit Kalzium oder Kalzium und Magnesium behandelt worden ist. Diese Reagentien dürften auf katalytischem Wege wirken, da in dem Produkt keine merkbaren Spuren derselben zurückbleiben, das Produkt aber in einem geänderten und verbesserten Zustand, namentlich bezüglich der Molekularstruktur, erhalten wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Behandlung von geschmolzenem Gusseisen durch Zusatz Graphitausscheidung begünstigender Mittel, dadurch gekennzeichnet, dass man metallisches Kalzium im Verhältnis zu der gewünschten Graphitbildung zusetzt, wobei das nachzubehandelnde Gusseisen etwas mehr als 20/0 gebundenen Kohlenstoff enthält.
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Method of treating molten cast iron by addition
Graphite precipitation favoring agents.
Up to now, ferrosilicon or nickel have been added as a rule to promote graphite precipitation in order to obtain cast iron with the desired amount of bonded carbon that precipitates out as graphite. The use of an essentially iron-free silicon-containing material has also been proposed to transform molten white cast iron into cast iron with gray fracture. So far it was of the opinion (see the magazine "Stahl und Eisen", year 1925, page 289) that additions of z. B. uranium, calcium, aluminum and magnesium to cast iron have no noticeable influence on the mechanical and physical properties of this iron.
However, it has now been shown that the quality of cast iron can be improved in terms of its machinability and use for mechanical purposes and, in particular, the carbon content in the form of graphite can be regulated by adding metallic calcium to molten cast iron, which is slightly more than 2 / o bound Contains carbon. The metallic calcium not only serves to increase the strength of the cast, but also to regulate the graphite precipitation of the carbon. The amount of metallic calcium to be added must be measured in such a way that, despite the presence of acids or other elements which tend to combine with the calcium, there is an excess of free calcium for graphite formation.
The metallic calcium can be added to the molten iron in a ladle, in a furnace or in some other way. It can be added to both molten white and gray pig iron. It has been shown that it is sometimes advantageous to add another alkaline earth metal (barium or strontium) in metallic form in addition to calcium.
For certain purposes, metallic magnesium and metallic calcium can also be used in a ratio of 1/2 to 1/8 part magnesium to 1 part calcium; if desired, the metallic magnesium can be added in the form of ferromagnesium.
Instead of magnesium, barium and strontium or lithium can be used as a second graphite-separating agent. This second agent causes further graphite precipitation in some cases, while in other cases it increases the effect of calcium.
Tests have shown that the structure of the cast iron treated according to the present invention is significantly improved, although the analysis of such a cast metal shows no significant differences from that of the same metal which has not been treated with calcium or calcium and magnesium. These reagents are likely to act catalytically, since no noticeable traces of them remain in the product, but the product is obtained in a changed and improved state, namely with regard to the molecular structure.
PATENT CLAIMS:
1. A method for treating molten cast iron by adding agents which favor graphite precipitation, characterized in that metallic calcium is added in proportion to the desired graphite formation, the cast iron to be post-treated containing a little more than 20/0 bound carbon.
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